Почему люди падают в обморок: причины, наука и новые исследования

Введение в проблему обмороков

«Остерегайтесь обмороков… хотя в данный момент они могут показаться освежающими и приятными, но поверьте мне: в конце концов, если они будут повторяться слишком часто и в неподходящие времена, они окажутся разрушительными для вашего здоровья» — Джейн Остин, «Любовь и дружба».

Около 40 процентов населения хотя бы раз в жизни испытывали неприятный опыт обморока из-за переутомления, перегрева или даже вида шприца с иглой. Тем не менее, точные механизмы этих кратковременных моментов потери сознания, которые в медицине и науке называются синкопе, долгое время оставались загадкой.

Почему люди падают в обморок?

Люди падают в обморок по самым разным причинам: из-за жары, голода, длительного стояния или даже вида крови. Гендерные различия в предрасположенности к обморокам можно объяснить гормональными колебаниями, более низким объемом крови, ортостатической непереносимостью (состоянием, при котором человеку трудно долго стоять), повышенной чувствительностью блуждающего нерва (вагуса) и вазодилатацией (расширением кровеносных сосудов).

Однако уязвимость к обморокам варьируется у разных людей и не связана исключительно с полом. Другие факторы, такие как возраст, общее состояние здоровья и индивидуальные особенности организма, также способствуют этому явлению.

Прорывное исследование связи сердца и мозга

Новаторское исследование (Lovelace, J. W et al., 2023) выявило у мышей нейронный путь, который играет важнейшую роль в управлении обмороками. Соединяя сердце со стволом мозга, этот путь включает в себя сенсорные нейроны, которые при активации вызывают быструю потерю сознания, имитируя симптомы, наблюдаемые при синкопе у человека. Это открытие ставит под сомнение устоявшееся мнение о том, что обморок является исключительно результатом снижения притока крови к мозгу.

Исследование, опубликованное 1 ноября в журнале Nature Винитом Огастином (Vineet Augustine) из Калифорнийского университета в Сан-Диего и его коллегами, представляет нейронный путь, связанный с сенсорными нейронами, действующими на стыке сердца и ствола мозга. Это дает более глубокое понимание обмороков и подчеркивает наличие специализированных цепей в головном мозге, манипулирующих уменьшением кровотока. По мнению Кальянама Шивкумара (Kalyanam Shivkumar), кардиолога из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, это открытие может проложить путь к инновационным методам лечения синкопе сердечного происхождения.

Новый подход к изучению синкопе

Понимание механизмов обморока было сложной задачей, поскольку исследователи обычно изолировали исследования сердца и мозга. Тем не менее, авторы этого исследования разработали инновационные инструменты для изучения сложного взаимодействия между этими двумя системами.

Используя анализ секвенирования рибонуклеиновой кислоты единичных клеток узелков ганглия (части блуждающего нерва, соединяющего мозг с такими органами, как сердце), исследователи идентифицировали сенсорные нейроны, экспрессирующие специфические рецепторы, связанные с сокращением мышц мелких кровеносных сосудов. Эти уникальные нейроны, известные как нейроны вагуса, экспрессирующие рецептор нейропептида Y2 (NPY2R VSNs), отличаются от других ветвей блуждающего нерва и устанавливают связи в мышечных областях сердца (в частности, в желудочках), а также соединяются с определенной областью ствола мозга, называемой триггерной зоной рвотного центра (area postrema).

Для активации NPY2R VSNs у мышей при одновременном мониторинге различных физиологических параметров использовались ультразвуковая визуализация высокого разрешения и оптогенетика (метод контроля активности нейронов с помощью света). Эта манипуляция в реальном времени позволила исследователям наблюдать быстрые обмороки у мышей в сочетании с симптомами, аналогичными человеческому синкопе, такими как снижение частоты сердечных сокращений, артериального давления, частоты дыхания и кровотока в головном мозге. «Раньше это было невозможно, потому что нужно было выяснить личность этих нейронов», — сообщил Огастин.

Реакция мозга на кислородное голодание

Человеческим нейронам для оптимального функционирования требуются кислород и сахар. Лишение их этих жизненно важных элементов на 25 минут может привести к гибели клеток. Однако эпизоды синкопе обычно длятся менее минуты. Как объясняет Ян Герт ван Дейк (Jan Gert van Dijk), клинический невролог из Лейденского университета в Нидерландах: «Если вы снова добавите кислород, они просто возобновят свою работу и сделают это так же быстро».

Чтобы глубже изучить активность мозга во время синкопе, исследователи использовали электроды для записи поведения тысяч нейронов в мозгу мышей во время их обморока. Результаты показали снижение активности в большинстве областей мозга, за исключением одной специфической зоны гипоталамуса, известной как перивентрикулярная зона (PVZ).

Блокировка активности перивентрикулярной зоны приводила к затяжным эпизодам обмороков у мышей, в то время как ее стимуляция заставляла животных просыпаться и возобновлять нормальную деятельность. Это наблюдение подчеркивает роль координированной нейронной сети, которая включает нейроны NPY2R VSNs и перивентрикулярную зону в регуляции обмороков и восстановления.

Медицинские перспективы и будущие исследования

Это открытие дает надежду и вызывает энтузиазм среди клинических специалистов и исследователей. Ричард Саттон (Richard Sutton), клинический кардиолог из Имперского колледжа Лондона, отмечает волнение от объединения сфер кардиологии и неврологии для изучения того, как нервная система управляет сердцем. Однако один важный вопрос остается без ответа: что именно запускает эти нейроны? Ван Дейк описывает это как «одну из величайших загадок» своей карьеры.

Новое исследование раскрыло нейронный путь, ответственный за обмороки, что потенциально открывает двери к инновационным методам лечения и более глубокому пониманию физиологии человека. Взаимосвязь сердца и мозга во время эпизодов обмороков может привести к улучшению медицинских вмешательств. По мере того как исследователи изучают эти результаты, будущее обещает больше понимания механизмов синкопе, улучшая наше понимание нашего удивительного организма.

«Понимание взаимодействия мозга и сердца открывает совершенно новую главу в кардионеврологии».