Функции ГАМК и глутамата в нормальном состоянии
Работа систем ГАМК и глутамата
ГАМК — нейромедиатор, который активность нервных клеток (). Употребление алкоголя стимулирует систему ГАМК. Его тормозящее действие на нервные клетки усиливается, заставляя вас чувствовать себя спокойно и расслабленно. Нервные клетки, чувствительные к ГАМК, находятся во всех частях головного мозга.Глутамат наоборот возбуждает нервные клетки. Этанол, в свою очередь, ингибирует активность глутамата. Это уменьшает стимулирующий эффект, который глутамат оказывает на нейроны. В находится центр мозга, отвечающий за обучение и память. Именно в этой области головного мозга этанол особенно сильно замедляет передачу сигналов глутаматом между нервными клетками.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Суммирующая сила сигналов между нейронами
Когда мозг функционирует нормально, между нейронами постоянно передаются сигналы. Эти сигналы могут замедлять или ускорять секрецию нейромедиаторов в этих нейронах. Сигналы, поступающие в нейрон одновременно, направляются в тело клетки и там «суммируются». В зависимости от того, какие сигналы преобладают (активирующие или ингибирующие), результат может быть либо стимулирующим, либо тормозящим.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Функции ГАМК в нормальном состоянии
Расположение ГАМК в нейроне
ГАМК хранится в мембранных мешках, известных как синаптические везикулы, расположенных на кончике . Подробнее об устройстве нейронов и механизме передачи сигналов между ними — Как работает человеческий мозг.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Высвобождение ГАМК в синапс
Всякий раз, когда в поступает сигнал, сливаются с клеточной стенкой (мембраной) нейрона и открываются. Таким образом, ГАМК высвобождается в синаптическую щель () между аксоном и соседней клетки.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Влияние ГАМК на секрецию нейромедиаторов
ГАМК проходит через синапс к соседнему нейрону. На дендритах этого нейрона есть рецепторы, к которым привязывается ГАМК. После связывания ГАМК с этими рецепторами нейрону передается сигнал, который уменьшает высвобождение других нейромедиаторов. Теперь головной мозг будет отправлять меньше сигналов.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Воздействие алкоголя на систему ГАМК
Этанол и рецепторы ГАМК
Этанол меняет нормальную ситуацию следующим образом: он также связывается с рецептором ГАМК, но делает это в другом месте рецептора.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Усиление действия ГАМК в присутствии этанола
Когда ГАМК и этанол связываются с рецепторами одновременно, ГАМК остается связанной дольше, чем обычно. Таким образом, она посылает свои подавляющие сигналы на принимающий нейрон в течение более длительного периода времени.Этанол также вынуждает ГАМК связываться с рецептором чаще, тем самым обеспечивая большее количество сигналов, что еще больше увеличивает тормозящий эффект ГАМК.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
ГАМК и замедление работы мозга
Алкоголь успокаивает нервы и дает вам почувствовать себя расслабленно. Это связано с тем, что ГАМК оказывает ингибирующее действие на нейроны и, следовательно, заставляет определенные части мозга работать медленнее.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
ГАМК и работа мозжечка
, область мозга, которая контролирует мелкую моторику, также содержит много рецепторов ГАМК. Употребление алкоголя снижает контроль над двигательными функциями, потому что работа мозжечка замедляется.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Функции глутамата в нормальном состоянии
Функции глутамата
Глутамат является основным стимулирующим нейромедиатором в головном мозге и активирует другие нейроны, побуждая их к действию. Глутаматные рецепторы встречаются во всех областях мозга, поэтому они вовлечены во многие жизненно важные процессы.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Высвобождение глутамата в синапс
Когда глутамат высвобождается в синаптическую щель, он перемещается к соседнему нейрону. Дендриты этого нейрона содержат рецепторы, с которыми связывается глутамат. После связывания глутамата с этими рецепторами, принимающему нейрону передается стимулирующий сигнал, тем самым активируя его.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Воздействие алкоголя на систему глутамата
Этанол и рецепторы глутамата
Этанол также может связываться с рецептором глутамата, но делает это в другом месте рецептора. Этот процесс изменяет форму рецепторов, и они больше не могут связываться с глутаматом. В результате глутамат не может передавать сигналы принимающим нейронам и активировать их.
Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl
Типичные формы поражения ЦНС
- Синдром отмены (абстинентный синдром или «похмелье«) – расстройство, сопровождающее алкогольную зависимость, характеризующееся комплексом психических и физиологических признаков.
- Алкогольная эпилепсия – судорожные припадки, возникающие на фоне абстиненции (отказ от приема спиртного).
- Типичный алкогольный делирий. Это состояние классифицируется, как психоз, возникающий на фоне отмены употребления спиртного.
- Алкогольная полинейропатия нижних и верхних конечностей – болезнь, вызванная поражением периферических отделов НС. Развивается благодаря хроническому алкогольному отравлению, вызывающему нарушения утилизации витаминов группы В.
- Алкогольная деменция – слабоумие, является одним из самых серьезных последствий пагубной зависимости.
- Неврит – воспалительный процесс, захватывающий периферические нервы. У лиц с хронической зависимостью часто формируются полиневриты.
- Энцефалопатия – острые формы заболевания развиваются на фоне нарушения питания и обмена веществ. Пациент испытывает неврологические, соматические, психические расстройства. Болезнь опасна полной психической деградацией.
- Отек мозга – избыточная концентрация жидкости в тканях и клетках мозга.
- Умеренные и субклинические (стертые) признаки когнитивной дисфункции (снижение памяти, познавательной деятельности, мышления, работоспособности, внимания и прочих функций по сравнению с индивидуальной нормой).
Алкоголики воспринимают слуховые галлюцинации, как реально существующие. Они испытывают мучения, пытаясь определить, откуда исходят звуки.
Нетипичные поражения (бредовые алкогольные психозы):
- Нетипичная белая горячка – гипнагогическая и абортивная. В первом случае пациент испытывает галлюцинации, кошмары во время сна, во втором – больной сохраняет способность к ориентированию в окружающей обстановке, несмотря на преследующие его галлюцинации.
- Алкогольный параноид – психоз, для которого характерны мания преследования, бред.
- Бред ревности – бредовое расстройство, возникающее на фоне других психозов.
- Алкогольные галлюцинозы, протекающие в острой или хронической форме.
Последствия алкоголизма:
- Инвалидность.
- Смерть.
- Потеря трудоспособности.
- Слабоумие.
- Снижение общих показателей здоровья.
Механизм воздействия
Этиловый спирт влияет абсолютно на все органы, так как очень быстро оказывается в крови, которая течет по артериям со скоростью примерно 40 км/час.
Алкоголь действует поэтапно:
- Вначале алкоголь расширяет сосуды и разжижает кровь. Но этот эффект наблюдается при потреблении напитков средней крепости в количестве 50-100 г, а крепких — 30-50 г.
- Употребление большего объема ведет, наоборот, к сгущению крови и разрушению мозговых клеточных мембран. Это неизбежно, вопрос только в том, сколько клеток и нейронов погибнет и продолжит погибать.
- Этанол разрушает также мембраны эритроцитов крови, способствуя их слипанию друг с другом, что приводит к образованию сгустков. А сгустки крови превращаются в тромбы, перекрывающие ток крови.
- Сгустки начинают закупоривать кровеносное русло, что приводит к нехватке кислорода для клеток мозга. Этот факт, а также умерщвление нейронов и создает состояние опьянения.
- С увеличением концентрации этанола в крови изменения претерпевает деятельность сердца, которое начинает стучать чаще, быстрее проталкивая загустевшую кровь, прохождению которой и так мешают сгустки. В результате клетки коры головного мозга продолжают обескровливаться и умирать.
Если сердце и сосуды не выдерживают нагрузки, опьянение может закончиться инсультом или инфарктом. Это зависит от возраста человека, его состояния здоровья, длительности состояния опьянения и объема выпитого.
Подробнее о влиянии алкоголя на сердечно-сосудистую систему мы поговорили в прошлой статье.
Если после употребления спиртного измерять концентрацию этанола в организме, то в печени его окажется примерно 1,45 единиц, в спинном мозге 1,5, а в головном — 1,75 единиц.
Что происходит при употреблении?
Механизм действия большого объема этанола на мозг показывает, что каждая доза губительно влияет на этот орган, оставляя в тканях многочисленные раны.
Происходит это потому, что 86 миллиардов нейронов начинают отмирать гораздо быстрее, чем это предопределила природа.
Гибель более 4% нервных клеток в течение 10 лет ведет к заметной умственной деградации человека. Даже внешне оболочка головного мозга алкоголика заметно отличается от того, как выглядит этот орган у непьющего. Извилины обычно сглажены, на поверхности находятся «рытвины», заметны следы кровоизлияний и абсолютно отмершие, не функционирующие зоны. Причем поражаются именно те участки, которые имеют отношение к высшей нервной деятельности.
Если говорить о связи ощущений человека с процессами, которые происходят в главном органе тела при употреблении спиртного, то вот что будет происходить сразу после употребления алкоголя:
- В первый момент расширяются сосуды, усиливается кровообращение, слегка повышается настроение.
- Далее возникает состояние небольшого опьянения: значит этанол уже в головном мозге. Легкая эйфория — это уже признак кислородного голодания.
- Повышенное возбуждение, сильная эйфория свидетельствует об отмирании клеток. Активизируется медиальный переднемозговой пучок, или центр удовольствия, стимулируется выработка гормонов счастья эндорфинов.
- Заторможенность и апатия приходят на смену эйфории. Затем следует стадия похмелья.
У некоторых людей или в некоторых обстоятельствах вместо эйфории, мозг реагирует в виде агрессия либо просто отключается (потеря сознания). Это обусловливается особенностями физиологии, наследственностью, стадией заболевания алкоголизмом и еще рядом факторов.
В зависимости от индивидуальных особенностей, начиная со второй стадии, наблюдаются такие патологические явления, как:
- нарушения в работе вестибулярного аппарата;
- замедленный темп и проблемы с речью;
- ухудшение слуха и зрения;
- состояние раскрепощенности, притупление чувства стеснения и даже стыда;
- нарушения внимания и памяти.
Чем больше алкоголя в крови, тем неадекватнее ведет себя человек. Связано это с тем, что работают уже не все доли мозга, поэтому нервные клетки у выпившего получает гораздо меньше информации извне, чем у трезвого. И в каждом конкретном случае проявляется это по-разному: от благодушия и легкомыслия — до обидчивости и крайней озлобленности.
Действие алкоголя на сосуды мозга
Часто задаются вопросы о том, расширяет алкоголь сосуды или сужает. Многие уверены: в присутствии в алкоголе расширяющего, а не сужающего свойства заключается польза спиртных напитков для организма. Но следует учесть, что происходит при этом возрастание числа сердечных сокращений, что несет негативные последствия.
Пребывание алкоголя в крови приводит к ускорению пульса, изменениям кровообращения в капиллярах и обменных процессах организма. Адреналин, норадреналин увеличивают свое возрастание в крови, что ведет к расстройствам психики, стрессам, вследствие чего организм претерпевает серьезные негативные последствия.
Долгосрочные последствия — 5 самых опасных
Традиция снимать стресс «градусами» в выходные дни усугубляется отпусками и праздниками. Академик Павлов выяснил, что алкогольный яд сохраняется в клетке до двух недель. Еще больше – до 23 дней – требуется последней на восстановление каждого приема. Поэтому более-менее регулярные трапезы приводят к постоянному пребыванию мозга в отравленном состоянии и со временем – к его патологиям:
- Болезнь Вернике-Корсакова. Другое название – «Корсаковский синдром». Для него характерно постепенное отмирание краткосрочной памяти. Даже после 40 лет человек может заработать этот вид деменции и, подобно старику, не помнить событий недавнего прошлого.
- Алкогольная энцефалопатия. Это прямое следствие регулярного токсического воздействия на головной мозг. Для болезни характерны острые психозы, явные признаки деградации. Мании преследования и галлюцинации становятся неотъемлемой частью жизни больного.
- Геморрагический полиэнцефалит. Это смертельное заболевание, характеризующееся поражением среднего мозга и гипоталамуса, для которого характерны симптомы, схожие с ОРЗ: высокая температура, мышечные боли, потеря ориентации, утомляемость, спутанность мышления и речи. Данное заболевание опасно прогрессирует, и на последних стадиях возникают потери сознания, а также некроз участков тела. Неизбежный результат заболевания – смерть в результате отмирания клеток головного мозга.
- Алкогольный полиневрит, миелопатия. От токсинов алкоголя страдают нейроны не только головного мозга, но и вся вегетативная часть нервной системы. Миелопатией называется заболевание периферических нервов позвоночника и конечностей. Его начальными симптомами являются боли в пояснице, покалывание в пальцах рук и ног, из-за нарушения в них кровообращения. Иногда ощущается онемение, а в запущенных случаях наступает паралич.
- Алкогольный делирий. Речь идет о так называемой «белой горячке». Начальными симптомами являются ночные кошмары и бессонницы, к которым постепенно добавляются видения наяву, зрительные и слуховые галлюцинации.
В справочнике МКБ-10 есть также отдельное заболевание с кодом G31.2, которое звучит как «Дегенерация нервной системы, вызванная алкоголем», которое часто указывается причиной смерти человека в свидетельстве о смерти.
Заболевания нервной системы опасны не только сами по себе, но и в связи с неконтролируемыми действиями человека. Постепенно он становится потенциальным пациентом психиатрической клиники. Такие люди способны нанести физический вред как себе, так и родным.
Жизнь с алкоголиком чревата опасными последствиями для физического и психического здоровья членов его семьи — особенно детей – и окружающих. Поэтому очень важна своевременная постановка диагноза, с последующим принудительным лечением.
Исследования и доказательства
Даже умеренное употребление алкоголя вредит мозгу. Об этом говорят результаты многолетнего исследования, завершённого в 2017 году.
Ни для кого не секрет, что многолетнее пьянство может стать причиной различных заболеваний головного мозга, таких как синдром Корсакова (проблемы с краткосрочной памятью), синдром Гайе-Вернике (поражение мозга из-за нехватки витамина B1, которым страдают пьющие люди), энцефалопатия (отмирание нейронов и связей между ними) — и других болезней, при которых серьёзно повреждаются память, мышление, координация движений.
Но как насчёт тех людей, которые знают свою норму и выпивают не более стопки водки в день?
Учёные из Оксфордского университета и Университетского колледжа Лондона провели на эту тему исследование, результаты которого потом опубликовали во всемирно известном журнале «The BMG» (Британский медицинский журнал).
В исследовании приняли участие 550 мужчин и женщин, которые не были алкоголиками. Их разделили на 4 группы в зависимости от того, кто сколько обычно пил алкоголя:
группа | сколько пьют чистого алкоголя в неделю | сколько пьют водки в неделю |
---|---|---|
абстиненты (трезвенники) | менее 14 г | менее 45 мл |
Читайте интересные и смешные статьи в нашем блоге!* Арманьяк – это коньяк?* Ещё и вино взял! История.* Пиво на самогон – это не шутка! История.
малопьющие 14–98 г 45–315 мл
умеренно пьющие 98–196 г (женщины) или 98–294 г (мужчины) 315–630 мл (женщины) или 315–945 мл (мужчины)
злоупотребляющие алкоголем более 196 г (женщины) или более 294 г (мужчины) более 630 мл (женщины) или более 945 мл (мужчины)
Исследование длилось 30 лет. За это время участники пять раз проходили нейропсихологическое тестирование и один раз (в конце исследования) — сканирование мозга.
Сканирование мозга показало, что у пьющих и у непьющих людей мозг выглядит по-разному. У пьющих участников эксперимента гиппокамп в среднем был меньшего размера, чем у непьющих. Гиппокамп — это отдел головного мозга, который во многом отвечает за обучение, память и пространственное мышление человека. Даже у умеренно пьющих участников эксперимента гиппокамп часто был меньше по размеру, чем у трезвенников.
Однако слишком рано заявлять о том, что алкоголь разрушает наш гиппокамп. Ведь мозг сканировали только один раз: в самом конце исследования. Поэтому неизвестно, какой у кого был гиппокамп изначально. Это оказалось недостатком научной работы. И невозможно с уверенностью сказать, именно алкоголь повлиял на этот участок мозга или что-то другое. К тому же, по результатам этого исследования, даже у 35% трезвенников оказалась атрофия гиппокампа.
Тесты тоже показали отличие пьющих людей от трезвенников: у тех, кто пил больше других, со временем снизилась беглость речи (лёгкость, с которой они вспоминают нужные слова во время разговора). Все остальные функции мозга остались во всех группах в пределах нормы. Регулярное нейропсихологическое тестирование участников исследования включало в себя тесты на текстовую и зрительную память, исполнительную функцию мозга и рабочую память.
Влияние алкоголя на поджелудочную железу
Клетки паренхимы поджелудочной железы очень ранимы и чувствительны к любому воздействию и перегрузке. Основной их фермент – амилаза, расщепляющая углеводы, а в алкоголе их очень много, особенно в пиве и десертных сладких винах. Поражаются также и сосуды железы, и сами железистые клетки под воздействием продуктов этанола.
Как результат – хронический панкреатит с нарушением ферментной функции, расстройством пищеварения. При сильном «переборе» спиртного может развиться тяжелейший острый панкреатит, нередко с панкреонекрозом, требующим срочной операции.
В хвостовой части железы находятся эндокринные клетки, вырабатывающие инсулин. Под влиянием алкоголя происходит их поражение, что приводит к нехватке инсулина и развитию сахарного диабета. Также высок риск развития на фоне хронического алкогольного панкреатита рака поджелудочной железы.
Как защитить свой мозг от воздействия алкоголя
Если употребления спиртного избежать не удается, то перед застольем и во время его необходимо пить больше минеральной воды, морса, компот, есть нежирные салаты, рыбу, зелень.
Утром похмелье заменить горячей молочной овсянкой, зеленым чаем, приемом «Аспирина» от головной боли, контрастным душем. После злоупотребления необходимо провести курс дезинтоксикации: пить капустный рассол, минеральную воду без газа, таблетки энтеросорбенты при поносе («Полисорб», «Смекта»), есть каши, кислые фрукты.
Для поддержки метаболизма в нейронах показан курсовой прием ноотропов («Пирацетама», «Ноотропила», «Глицина», «Циннаризина»). Следует больше находиться на воздухе, гулять в любую погоду.
Механизмы воздействия алкоголя на мозг
Разбираясь в том, как влияет алкоголь головной мозг нельзя обойти вниманием. Динамика происходящего будет яснее, если просмотреть видео
Сложнейшая структура головного мозга, состоящего из пяти отделов, защищена физиологическим барьером. Эта защита препятствует попаданию в корковое и подкорковое вещество бактерий, вирусов, метаболитов, приносящих мозгу разрушение. Способность спирта растворять защиту открывает все «ходы» к нейронам, запуская реакцию отравления.
Ферментные способности алкогольдигедрогеназы в мозгу предельно низки, потому расщепление до уксусной кислоты, замедляется. При этом происходит постоянное всасывание ядов подкорковыми и корковыми структурами. Аккумуляция поражает: мозг может не вывести алкоголь даже спустя 4-5 недель после застолья! Рассмотрим влияние алкоголя на клетки мозга и его отделы подробнее:
- Мозжечок отвечает за координацию движений, этим объясняется шатание, тремор пациента. К тому же, именно мозжечок накапливает спирт в самой большой дозе.
- Кора мозга на алкоголь отвечает спутанностью мышления, сознания, безответственностью и невозможностью оценить последствия. У пациента нарушается память, он не может распознать объекты, сконцентрироваться.
- Продолговатый мозг – это сознание, дыхательные функции, температура тела. Алкоголь разрушает нервные клетки и уничтожает их, что приводит к потере сознания, проблемам с дыханием, сонливости, иногда к потере сознания.
Алкоголь действует на нейроны, постепенно расщепляясь – это фаза похмелья: жуткая головная боль, жажда, высокое внутричерепное давление. Все процессы объяснимы трудоемкой работой организма по выведению мертвых клеток вместе с потом, мочой.
Кроме всего, патологические изменения касаются воспоминаний – часто пациент не может восстановить застолье, у него провалы в памяти. Воздействие на центр нравственности приводит к моральной деградации пациента. Алкоголь разрушает практически все отделы, приводя:
- К деструктивным изменениям сосудистого тонуса;
- Извращению реакций вегетативного свойства;
- Нарушению эндокринных функций.
В итоге пациент получает кислородное голодание органов ЦНС, угнетение нервной системы, что приводит к нейронному отмиранию. По сути, выпивая, мы хладнокровно уничтожаем собственный мозг. Доза выпивки, приводящая к патологическим изменениям, невысока: достаточно выпивать в неделю 5 литров пива или 650 гр. водки, чтобы повлиять на собственные мозги самым отрицательным образом.
Алкоголь вредит мозгу больше, чем любому другому органу человека. К сожалению, большинство клинических случаев характеризуются как необратимые для ЦНС, а дополнительное нарушение нервной системы, включая продолговатый и спинной мозг, приводит к коме, а затем смерти пациента. Нет никаких факторов и признаков, говорящих о положительном воздействии спиртного на системы жизнедеятельности человека. Алкоголь не приносит пользы, даже в малых дозах продолжая действовать отравляюще на нейроны и рецепторы. Уже через 3-4 года мозговое вещество алкоголика ссыхается, умственные способности снижаются.
Почему пить вредно для мозга. Как действует выпивка
Много говорится о том, что алкоголь вредит клеткам мозга. Доходит до того, что отдельные пропагандисты (Жданов) позволяют себе употреблять выражение «выпивший человек на следующее утро мочится собственными мозгами». На самом деле, почти все вещества, способные проникнуть через гемато-энцефалический барьер, делают это путём растворения клеточных мембран глиальных клеток, и тем более способны сделать это в отношении менее устойчивых нейронов.
Система образования мочи в организме человека такова, что всё, что из организма выводится, должно предварительно перейти в гидрофильную (водорастворимую) форму — иначе оно не пройдёт через почки. В этом смысле человек ежедневно мочится не только мозгами, но и любыми другими органами.
Другой вопрос, что «растворение нейронов» не следует представлять себе подобно растворению кусочка сахара в чае. Речь идёт о потере нейроном значительной части клеточной мембраны, после чего наступает его апоптоз (запрограммированная гибель) — достаточно сложный механизм.
Главное, что при этом в среду мозга переходят все вещества, которые в норме находятся по другую сторону клеточной мембраны, и до того, как они окажутся поглощёнными глиальными клетками, оказывают своё биологическое действие. В частности гибель нейронов сопровождается выделением эндогенных опиатов (внутренних аналогов морфия, героина и тому подобного) класса энкефалинов. В норме эндогенные опиаты предназначаются для борьбы с болью и для поощрения биологически выгодного поведения, и их повышенное выделение при выпивке является одним из важных психофизиологических факторов развития алкогольной зависимости.
Другим феноменом «растворения мозгов» можно считать потерю синаптических контактов между нейронами — условно можно представить себе, что отростки нейронов расправляются в лиофилизированной среде подобно лапше из брикета в кастрюле или тарелке.
Подобное действие оказывают на мозг и многие другие вещества для наркоза — диэтиловый эфир, фторотан, циклопропан (обратите внимание, что все они — сильные органические растворители). Некоторые подростки добиваются наркотического эффекта, вдыхая такие органические растворители, как ацетон, бензин, клей и т. д. Строго говоря, если бы этанол не мог растворять мозг, то он и не оказывал бы своего наркотического действия в известном нам виде
Строго говоря, если бы этанол не мог растворять мозг, то он и не оказывал бы своего наркотического действия в известном нам виде.
Особенно сильно вредит алкоголь ещё не сформировавшемуся мозгу, об этом читайте в статье «Почему детям и подросткам нельзя пить алкоголь».