Чувствительность клеток в нашем организме имеет разный уровень. Все мы знаем, что кислород играет ключевую роль в жизнедеятельности всех клеток организма, обеспечивая их энергией, необходимой для выполнения различных функций. В условиях дефицита кислорода (гипоксии) клетки испытывают значительный стресс, который может приводить к повреждениям и гибели. Однако чувствительность клеток к гипоксии не одинакова и зависит от их функциональной активности и метаболических потребностей. Наиболее уязвимыми к недостатку кислорода являются клетки центральной нервной системы (ЦНС).
А теперь давайте вспомним, как живет большинство из нас? Большую часть времени мы проводим сидя на работе, сидя в метро или автобусе, сидя за рулем автомобиля или на пассажирском сиденье. И если сопоставить изменение образа жизни современного человека с физиологическими потребностями организма для его нормального функционирования, то станет понятно, почему в нашей время панические атаки и тревожно-депрессивные расстройства превращаются в эпидемию. Среди людей распространяется вирус под названием “гипотония”. Мы лишаем себя движения, и одновременно с этим, лишаем чувствительные клетки организма кислорода.
Как вы думаете, к чему это может привести?
Метаболические потребности клеток
Разные типы клеток имеют различные метаболические потребности, определяемые их функциональной нагрузкой. Клетки, выполняющие более сложные и энергоёмкие функции, требуют больше кислорода для поддержания своей активности. В организме человека к таким клеткам относятся нейроны ЦНС, кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы) и клетки почек. То есть от насыщения кислородом самых чувствительных клеток зависит наше эмоциональное состояние и то, как долго сердце будет перекачивать кровь в достаточном количестве, а почки выводить из организма токсины и другие продукты распада.
А теперь представьте, что мало того, что нейроны ЦНС не получили достаточно кислорода, что само по себе может уже вызывать дисфункцию, так плюс к этому в организме начинают накапливаться продукты распада, незаметно, но ежедневно, отравляя тело. Картина, прямо скажем, малопривлекательная.
Почему нейроны так чувствительны к недостатку кислорода?
Нейроны центральной нервной системы выполняют одни из самых сложных и энергоёмких функций в организме. Они ответственны за передачу, обработку и хранение информации, регулируют множество процессов и обеспечивают связь между различными частями тела. Для выполнения этих задач нейроны требуют постоянного и значительного количества энергии, производимой в основном за счёт аэробного метаболизма, в котором используется кислород.
- Высокий уровень метаболической активности: Нейроны обладают высокой метаболической активностью, что требует большого количества АТФ (аденозинтрифосфата) – основной энергетической валюты клетки. Большинство АТФ производится в митохондриях с использованием кислорода.
- Отсутствие запаса глюкозы: В отличие от мышечных и жировых клеток, нейроны не могут накапливать значительные запасы глюкозы или гликогена. Это означает, что они зависят от постоянного снабжения кислородом и глюкозой из крови для поддержания своей функции.
- Уязвимость к окислительному стрессу: При гипоксии нарушается нормальное функционирование митохондрий, что приводит к накоплению реактивных форм кислорода (РФК) и окислительному стрессу, который повреждает клеточные структуры, включая ДНК, белки и липиды.
Последствия гипоксии для ЦНС
Недостаток кислорода в клетках центральной нервной системы может приводить к различным негативным последствиям, включая:
- Нарушение когнитивных функций: Гипоксия может вызывать проблемы с памятью, концентрацией и когнитивными способностями.
- Нейродегенеративные процессы: Продолжительная гипоксия может способствовать развитию нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
- Инсульты и ишемические повреждения: Острая гипоксия, вызванная нарушением кровообращения, может приводить к инсультам и обширным повреждениям мозговой ткани.
От работы нейронов центральной нервной системы зависит эмоциональное благополучие
Нейроны центральной нервной системы (ЦНС) играют ключевую роль в регулировании эмоционального благополучия. ЦНС включает в себя мозг и спинной мозг, и взаимодействие различных нейронов и нейротрансмиттеров в этих структурах обеспечивает эмоциональные реакции и настроение. Рассмотрим основные аспекты, как нейроны ЦНС влияют на эмоциональное благополучие:
- Лимбическая система: Это группа структур в мозге, которая включает гиппокамп, амигдалу, таламус и гипоталамус. Лимбическая система отвечает за обработку эмоций. Например, амигдала играет ключевую роль в реакции на страх и тревогу, а гиппокамп важен для формирования и хранения эмоционально заряженных воспоминаний.
- Нейротрансмиттеры: Химические вещества, которые передают сигналы между нейронами, имеют значительное влияние на эмоциональное состояние. Серотонин, дофамин, норадреналин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) – это основные нейротрансмиттеры, связанные с регулированием настроения и эмоций.
- Серотонин: Низкий уровень серотонина связан с депрессией и тревожными расстройствами.
- Дофамин: Участвует в системе вознаграждения и удовольствия, и его дисбаланс может привести к депрессивным или манийным состояниям.
- Норадреналин: Влияет на бдительность и реакцию на стресс, его низкий уровень также связан с депрессией.
- ГАМК: Обеспечивает тормозные сигналы в мозге, помогая уменьшить тревожность и успокоить нервную систему.
- Кортикальные области: Префронтальная кора, в частности, участвует в регуляции эмоций, планировании и принятии решений. Нарушения в функционировании этой области могут привести к трудностям в управлении эмоциями и импульсами, что наблюдается при различных психических расстройствах, таких как депрессия и тревожные расстройства.
- Стрессовые реакции: Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая (ГГН) ось играет важную роль в реакции на стресс. Активация этой оси приводит к выбросу кортизола, гормона стресса. Хронически высокий уровень кортизола может негативно влиять на настроение и когнитивные функции.
- Пластичность мозга: Нейропластичность – это способность мозга изменяться и адаптироваться в ответ на опыт. Положительные опыты и обучение новым навыкам могут способствовать улучшению эмоционального состояния за счет усиления положительных нейронных связей.
Все эти компоненты взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом, обеспечивая комплексное влияние на эмоциональное благополучие. Нарушения в одной или нескольких из этих систем могут привести к развитию эмоциональных и психических расстройств, таких как депрессия, тревожность, посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) и другие. И тогда уже без обращения к психологу и психиатру будет сложно справиться.
Понимание чувствительности различных клеток к недостатку кислорода и механизмов, лежащих в основе этой чувствительности, имеет важное значение для разработки методов профилактики и лечения гипоксических повреждений. Особенно важно уделять внимание защите клеток центральной нервной системы, которые выполняют критически важные функции и наиболее уязвимы к гипоксии.
Именно по обозначенным выше причинам следует оптимизировать свою дневную активность в сторону увеличения движения: вместо электросамоката стоит пройтись пешком, вечером вместо просмотра сериала лучше выйти на улицу и увидеть звездное небо, дыша воздухом, насыщая свои клетки кислородом.
Надеюсь, что моя статья приведет к более осознанному и бережному отношению к своему телу.