Баланс тела для равновесия в жизни

Часть V: Головной мозг наносит ответный удар

Обработка информации о боли в головном мозге — самая разнообразная и индивидуальная для каждого человека часть работы ноцицепторной системы.

Сначала таламус и парабрахиальное ядро получают информацию от проекционных нейронов в различных пластинах а затем передают эту сенсорную информацию в корковые и миндалевидные области где информация расшифровывается как «болезненный стимул».

Стоит отметить что у боли есть два разных компонента за восприятие которых отвечают разные области мозга. Сенсорно-дискриминационные аспекты включают силу боли и ее локализацию в то время как аффективно-эмоциональный компонент боли включает неприятный характер восприятия.

Для того чтобы мозг правильно локализовал источник боли нервный импульс затем обрабатывается соматосенсорной корой.

Аффективно-мотивационный аспект боли опосредуется медиальным болевым путем включающим внутриламинарные ядра таламуса которые проецируются на соматосенсорные структуры коры и лимбической системы. Пластина V же передает ноцицептивные сообщения парабрахиальному внутреннему латеральному ядру. Нервные волокна этого ядра связаны с областями коры отвечающими за когнитивные функции (например поведенческую реакцию на боль) и агрессивное поведение [16].

Помимо «осознания боли» ответом часто является реакция «бей или беги» связанная с активацией норадреналинергических нейронов в голубом пятне. Кроме того после «обработки» болевого сигнала соматосенсорной корой информация о болевом сигнале передается в гиппокамп — чтобы затем отправиться в долговременную память.

На данный момент мы не можем с точностью сказать какие молекулярные процессы происходящие в мозге отвечают за «субъективное восприятие» боли поэтому вмешиваться с помощью лекарств на этом уровне восприятия боли никто не решается — слишком опасно.

Структура тренировки боди баланс

Тренировка боди баланс как и другие групповые направления фитнеса длится 60 минут и включает в себя разминку основную часть и заминку.

• Разминка в боди баланс выполняется с помощью техник тай-чи согревает мышцы и суставы готовит связки к дальнейшему растягиванию.
• Основная часть содержит несколько блоков которые направленны на проработку разных частей тела. Например после разминки выполняется динамический комплекс из йоги под названием “Сурья намаскар” или “приветствие солнцу”. В основе данного комплекса связка из основных асан которые разогревают и растягивают все мышцы и связки. В йоге такой комплекс выполняется предпочтительно утром или в начале занятия в любое время. Здесь же – после тай-чи комплекса.
• Далее как в йоге и пилатесе выполняются упражнения в статике и динамике для укрепления нижних конечностей то есть самых крупных мышц тела. В этом блоке за основу взяты техники йоги и тай-чи. Такие упражнения развивают гибкость и силу мышц ног.
• После идут упражнения на развитие баланса то есть те в которых необходимо удерживать равновесие.
• Следующим блоком идет суставная гимнастика направленная на раскрытие то есть повышение гибкости тазобедренного и плечевых суставов.
• Укрепление мышц-стабилизаторов позвоночника. В комплекс упражнений из этого блока включены техники йоги и пилатеса направленных на укрепление абдоминальных мышц спины бедер и ягодиц.
• Скручивания позвоночника. Такие упражнения обычно идут в конце комплексов йоги или пилатеса и способствуют повышению гибкости позвоночника а также мелких мышц обволакивающих позвоночник.
• Предпоследним блоком идут растягивающие техники для основных мышц – бедер спины и ягодиц.
• В конце тренировки проводится релаксация из йоги в которой происходит расслабление мышц сознания восстановление дыхания.

Эпизод II: Атака нервных волокон | Кондукция

На примерах мы разобрались как работают ноцицептивные рецепторы но ведь они расположены «на переднем крае» близко к раздражителю а приказ о болевых ощущениях отдается из мозга. Значит необходимо донести сигнал до верховных инстанций. Для этого только что полученный потенциал действия рецептора активирует множество потенциал-управляемых ионных каналов. Натриевые и калиевые каналы необходимы для генерации потенциалов действия которые передают ноцицепторные сигналы синапсам в дорсальном роге спинного мозга. Они — еще одна потенциальная терапевтическая мишень для новых групп анальгетиков. Кальциевые же каналы играют ключевую роль в высвобождении нейромедиаторов из центральных или периферических ноцицепторных синапсов вызывая боль или воспаление соответственно.

В этом месте важно отметить что нервные волокна по которым ноцицепторный сигнал идет до спинного мозга бывают трех типов — Aδ (а-дельта) Aβ (а-бета) и C. Эти волокна отличаются друг от друга по толщине наличию или отсутствию «изолирующей» миелиновой оболочки и как следствие по скорости проведения нервного импульса и типу импульса который по ним проводится.

Аδ-волокна проводят импульс быстро (10–30 м/с) и «специализируются» на сигналах о сильной механической боли и изменении температуры.

Aβ-волокна работают еще быстрее (30–100 м/с) и сильно миелинизированы. Механорецепторы расположенные в этих волокнах крайне чувствительны поэтому функция этих волокон — проведение сигналов о слабых раздражителях. Избыточная активация волокон Aβ вызывает аллодинию — боль возникающую от причин обычно ее не вызывающих — например от сидения на стуле.

Волокна типа C проводят нервный импульс медленно (05–2 м/с); в основном это сигналы от высокочувствительных механорецепторов и хеморецепторов.

Волокна C и Aδ работают синергично обеспечивая основную массу болевых ощущений.

Кому подойдут занятия Боди баланс

• Тренировки направлений “Разумное тело” подойдут для тех кто предпочитает размеренные и спокойные тренировки. Статические динамические упражнения и связки позволяют укрепить мускулатуру без нагрузки на сердце таким образом направление подходит гипертоникам.
• Не считая заболеваний с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата и нервной системы боди баланс подходит всем и в любом возрасте. Пожилые люди тоже могут выполнять комплексы только с особой осторожностью следует выполнять упражнения для развития баланса а также динамические связки.
• Еще тренировки станут отличным выбором для тех кто хотел бы развить эластичность закрепощенных мышц вследствие пассивного образа жизни или наоборот силовых нагрузок укорачивающих мышечные волокна и вызывающих болевые ощущения.

Боди баланс разнообразит силовые тренировки а также успокоит сознание и мысли которые находятся в хаотичном движении и перегружены при тяжелых нагрузках.

Например можно выполнять 2-3 силовые тренировки и 1 занятие боди баланс в течение недели.

Эпизод I: Пойманная угроза

Чтобы определить любой сигнал наш организм использует внушительный арсенал белков-рецепторов. Их задача заключается в том что они реагируют на строго определенный внешний фактор и передают сигнал об этом связывании при помощи конформационных изменений [2] влекущих за собой и изменение биохимических свойств этого рецептора. Переданные от рецептора сигналы усиливаются каскадом белковых взаимодействий в клетке могут передаваться с помощью нервной или эндокринной систем и в конечном итоге приводят к физиологическому ответу.

Нейроны работающие в ноцицептивной системе различаются по набору рецепторов. Среди этих нейронов выделяются четыре группы: несущие рецепторы температуры химического воздействия механического воздействия и полимодальные (с рецепторами всех раздражителей).

Одни из важнейших рецепторов реагирующих на тепло — белки группы TRP. Это ионные каналы неспецифичные к катиону — при открытии они пропускают в клетку натрий магний и кальций в результате чего в клетке возникает потенциал действия необходимый для передачи нервного импульса. Этих доблестных воинов термочувствительности несколько: TRPV1–TRPV4 и TRPM8. Первые активируются при повышенной температуре второй же реагирует на холод. Эти каналы обладают интересной особенностью — помимо температуры они могут активироваться химическими стимулами.

Биохимические механизмы этой активации отличаются от температурной но в мозге возникают в ответ на эти химические стимулы практически те же ощущения что и на изменение температуры. А теперь вспомните какие продукты питания вызывают ощущение обжигания а какие — холода? Думаю почти каждый читатель сталкивался с этими продуктами. Острота перца чили обусловлена тем что содержащийся в нем капсаицин активирует рецептор TRPV1 (такие вещества называются агонистами) [3]. А ментол содержащийся в мяте — агонист TRPM8 и вызывает чувство прохлады (рис. 2) [4].

Рисунок 2. Связывание рецепторами TRP капсаицина и ментола приводит к активации «температурной» ноцицепции. Интересно что при определенных условиях капсаицин может не только вызывать боль но и ослаблять ее — он десенсибилизирует (то есть делает менее чувствительными к стимулам) другие каналы семейства TRP кроме того провоцирует выброс эндорфинов а вкупе с другими лекарственными средствами может оказаться… перспективным обезболивающим.

Но если можно с помощью небольших молекул заставить нас чувствовать эффект ноцицепции то может с помощью других молекул можно этот рецептор заблокировать? Да! Разработка антагонистов TRPV1 [3] которые блокируя рецептор могут снижать болевые ощущения например от капсаицина ведется с 1990-х годов однако большинство препаратов пока не достигли рынка (рис. 3). Интересно что эти препараты предлагается применять для лечения невропатической боли то есть той когда рецепторы активируются без внешней причины. Достигнут ли фармкомпании успеха — покажет время.

Рисунок 3. Один из первых разработанных антагонистов TPRV1 — капсазепин. Этот препарат находится сейчас на стадии клинических испытаний. Вообще успех подобного рода лекарств может стать новой вехой в истории фармакологии анальгетиков — блокирование ноцицепторов вместо ослабления болевого импульса на более поздних стадиях.

Механоноцицепторы — куда более разнородная и многообразная группа рецепторов чем терморецепторы. Среди них стоит отдельно выделить рецепторы активируемые помимо давления сигнальным олигопептидом брадикинином. Его рецептор В-1 синтезируется в поврежденных клетках — например при получении травмы. Связывая брадикинин он активирует сигнальный каскад приводящий к возникновению боли. Интересно что в число прямых эффектов от связывания рецептора входит усиление воспаления — то есть поддержание стимула для дальнейшей активации болевых рецепторов: чем больше боли тем больше боли. Поэтому частая активация В-1 (например постоянным воспалением при аутоиммунных заболеваниях) может стать причиной развития хронической боли [5].

Рецепторы воспринимающие различные химические раздражители (ирританты) тоже разнообразная а местами малоизученная группа. Среди них особо примечателен член уже знакомого нам семейства TRP — TRPA1. Этот рецептор активируется совершенно разными молекулами зачастую вступая с ними в реакцию что приводит к необратимости эффекта. В числе широко известных ирринантов активирующих TRPA1 — аллилизоцианат содержащийся в знаменитой японской приправе васаби и аллицин содержащийся в чесноке (рис. 4).

Рисунок 4. Вкус васаби сильно отличается от чесночного однако за восприятие остроты этих приправ отвечает один рецептор — TRPA1. Серосодержащие летучие вещества этих растений способны активировать рецептор и дальнейшую ноцицептивную передачу. Эти агенты пригождаются ученым при изучении химических основ работы рецепторов.

Как уже говорилось рецепторы TRP — ионные каналы. Открывшись они пропускают внутрь клетки важнейшие катионы — Na+ и Ca2+. Вход положительно заряженных ионов изменяет электрический потенциал мембраны [6] а также активирует работу ряда сигнальных белков. Всё это приводит к появлению нервного импульса который начинает распространяться по нейрону в определенном направлении.

Отдельно стоит упомянуть боль возникающую при воспалении. Ключевое вещество на которое реагируют ноцицепторы — гистамин который некоторые клетки нашей иммунной системы (например тучные) выбрасывают в кровь в ответ на стимулы к воспалению. Гистамин связывается со своими рецепторами (из семейства GPCR). Активация гистаминового рецептора 1 типа (H1) приводит к активации фосфолипазы С (PLC) и гидролизу фосфатидилинозитолбисфосфата (PIP2) с образованием инозитолтрифосфата (IP3) который затем запускает высвобождение Ca2+ из эндоплазматической сети. Кальций связавшись с кальмодулином активирует протеинкиназу С которая при помощи дальнейшего фосфорилирования регуляторных киназ подавляет экспрессию потенциал-зависимых калиевых каналов 7 типа (Kv1.7) что приводит к деполяризации мембраны и проведению болевого импульса [7]. Интересно что гистаминовые рецепторы 3 типа которые локализованы в ЦНС могут ингибировать проведение определенных ноцицептивных импульсов [8].

Стоит отметить что другие активные игроки воспалительного процесса — простагландины — действуют похоже: в результате связывания простагландина Е2 с рецептором PTGER2 активируется протеинкиназа А которая в свою очередь увеличивает экспрессию уже знакомого нам TRPV1 [9].

Польза и недостатки тренировки боди баланс

Плюсы:

• Тренировки укрепляют мышечный корсет и делают осанку красивее.
• В отличие от силовых нагрузок боди баланс не создает ударной и компрессионной нагрузки на суставы и позвоночник а наоборот растягивает межпозвоночные диски предупреждая защемление нервных окончаний и делает суставы подвижнее.
• Повышают эластичность мышечных волокон что снимает боли в закрепощенных и укороченных мышцах ускоряет их восстановление.
• Занятия в целом благотворно влияют на нервную систему успокаивая ее и не приводят к нервному и физическому перенапряжению.
• Направление безопасно и подходит большинству людей независимо от возраста.

Минусы:

• Тренировки не влияют на рост мышечной массы.
• Не подходят для похудения так как не так энергозатратны как силовые и аэробные тренировки.

Эпизод III: Месть эндорфинов

Сигнал о боли достиг нейронов задних рогов спинного мозга и уже очень скоро будет жарко… Хотя постойте может можно что-нибудь сделать? Может сигнал несет организму чрезмерные страдания превышающие пользу? А может наоборот сигнал недостаточен для осознания всей беды? В спинном мозге происходит модуляция ноцицептивного сигнала. Это поле для нейрохимической битвы двух сил — тормозящей и усиливающей.

Для снижения болевых ощущений у нас есть система внутренней анестезии. Нейроны антиноцицептивных путей выделяют короткие олигопептиды — эндорфины которые связываются с рецепторами на нейронах задних рогов активация которых вызывает затухание потенциала действия и замедление проведения нервного импульса. Стоит отметить что именно с этими ингибирующими рецепторами связываются печально известные опиоидные наркотики (морфин героин метадон и т. д.) [10] поэтому рецепторы носят название опиоидных да и связывающиеся с ними в норме эндорфины переводятся как «внутренние морфины». Как нетрудно догадаться опиоидные рецепторы — самая эффективная и распространенная на данный момент мишень для лекарственного воздействия. Но широко известна и ужасающая темная сторона такого метода подавления боли — опиоидная зависимость.

По своей природе опиоидные рецепторы тоже являются GPCR однако — ингибиторными. Будучи активированными они подавляют работу аденилатциклазы снижают уровень внутриклеточного цАМФ и через киназных посредников активируют работу калиевых каналов которая приводит к реполяризации клеточной мембраны. В конечном итоге эти меры замедляют проведение нервного импульса.

Кроме описанной системы в ослаблении боли принимают участие всем известные тормозные нейромедиаторы — гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК) [11] и глицин [12]; а опосредованно — многие другие сигнальные молекулы.

Помимо «голубей» тормозящих проведение импульса есть в спинном мозге и «ястребы» его усиливающие. Самый известный из них — глутамат [13]. В случае проведения ноцицептивного импульса работа глутамата осуществляется через рецепторы NMDA и AMPA.

Глутамат действует хитро: связываясь с рецепторами АMPA он вызывает в нейроне активацию уже знакомой нам протеинкиназы С которая в свою очередь приводит к возрастанию уровня внутриклеточного кальция и поляризации мембраны. Помимо того что это ускоряет проведение болевого импульса это влияет на NMDA-рецепторы. В норме потенциал-зависимый канал закрыт магниевой «пробкой» и не открывается даже при связанном глутамате. Когда мембрана деполяризируется магниевая пробка вылетает и NMDA-рецептор запускает внутрь клетки катионы натрия и кальция а наружу — калия что способствует дальнейшей деполяризации мембраны. Самый известный антагонист NDMA-рецепторов — кетамин. Он нашел обширное применение в качестве операционного анестетика но в последние годы из-за многочисленных нежелательных эффектов (в том числе наркотических) его применяют все реже. В ветеринарной же медицине кетамин напротив один из самых широко применяемых анестетиков.

Одним из очень интересных модуляторов боли является субстанция Р. Это олигопептидный нейромедиатор связывающийся с метаботропными рецепторами нейрокинина (NKR). NK1R являясь уже знакомым нам GPCR вызывает каскад реакций фосфорилирования через протеинкиназу С. В результате в клетке возрастает экспрессия генов натриевого канала Nav1.8 а в нейроне-ноцицепторе увеличивается синтез и наших старых знакомых — NMDA и TRPV1. Кроме того субстанция Р снижает активность низкопорогового калиевого канала (Kv1.4) в чувствительных к капсаицину нейронах спинального ганглия и таким образом сенсибилизирует ноцицепторы. Интересно что знаменитые грызуны-долгожители — голые землекопы [14] — практически не имеют в ЦНС субстанции Р благодаря чему становятся нечувствительными ко многим видам боли [15].

То в каком виде сигнал дойдет до головного мозга определяется балансом между противоборствующими сторонами и силой изначального сигнала.

Часть VI: Возвращение к наболевшему

С помощью одних и вопреки другим нейробиохимическим механизмам болевой импульс дошел до мозга. На некоторое время организм ждут ощущения от неприятных до ужасающих. Сейчас кажется что человечество овладело огромным количеством фармакологических методов для остановки боли — однако это лишь иллюзия и как только противовоспалительные средства — ингибиторы циклооксигеназы — перестают снимать боль врачам приходится применять «тяжелую артиллерию» опиоидных анальгетиков.

Как мы уже выяснили сейчас выявлено очень много рецепторов которые вовлечены в процесс передачи боли но еще большее количество факторов пока ускользает от всевидящего взгляда ученых. Другой печальный факт заключается в том что у многих из известных нам болевых рецепторов есть и другие физиологические функции блокировка которых приведет к значительным побочным эффектам. Разработка антагонистов TRP а также «опиоидов нового поколения» не вызывающих зависимость может оказаться настоящим прорывом — но может и повлечь новые невзгоды. Сегодня нам ясно одно — в борьбе за повышение качества жизни боль рано или поздно должна быть взята под контроль а для того чтобы оседлать этого страшного зверя его нужно узнать.