Введение

Область продолговатого мозга, получающая сигналы, запускающие рвоту.
Триггерная зона химиорецепторов (CTZ) – это область продолговатого мозга, которая получает сигналы от лекарственных препаратов или гормонов, переносимых кровью, и взаимодействует с другими структурами в центре рвоты для инициирования рвотного рефлекса. CTZ локализуется в области postrema, расположенной на дне четвертого желудочка и находящейся вне гематоэнцефалического барьера. Она также является частью самого центра рвоты. Нейротрансмиттеры, участвующие в контроле тошноты и рвоты, включают ацетилхолин, дофамин, гистамин (H1-рецептор), субстанцию P (NK1-рецептор) и серотонин (5-HT3-рецептор). Присутствуют также опиоидные рецепторы, которые могут быть вовлечены в механизм, посредством которого опиаты вызывают тошноту и рвоту. Гематоэнцефалический барьер в этой области менее выражен, поэтому лекарственные препараты, такие как дофамин, которые обычно не могут проникать в ЦНС, все же могут стимулировать CTZ.

Эволюционное значение

ЦТЗ находится в продолговатом мозге, который является филогенетически самой древней частью центральной нервной системы. Ранние формы жизни развили ствол мозга, или внутренний мозг, и не более того. Эта часть мозга отвечает за базовые инстинкты и реакции выживания, например, за поворот головы и взгляд в направлении источника звукового стимула. В стволе мозга располагается продолговатый мозг, а следовательно, и область postrema, и ЦТЗ. Позднее, у более развитых форм жизни сформировался еще один сегмент мозга, включающий лимбическую систему. Эта область мозга отвечает за возникновение эмоций и эмоциональных реакций на внешние раздражители, а также играет важную роль в системах памяти и вознаграждения. С эволюционной точки зрения, ко́ра головного мозга – самое последнее приобретение. Эта область мозга отвечает за критическое мышление и рассуждения и активно участвует в процессе принятия решений. Было установлено, что основной фактор повышения интеллекта у видов, включая человека, – увеличение количества кортикальных нейронов в мозге. Рвотный рефлекс был отобра́н в целях защиты и служит предохранением от отравления организма. Этот рефлекс выводит токсины и лекарственные вещества из организма, осуществляя контроль над двигательными нейронами, которые стимулируют мышцы груди и диафрагму для изгнания содержимого желудка.

Химиорецепция

Поскольку ЦТЗ расположен в области postrema, сенсорном циркумвентрикулярном органе, он не имеет гематоэнцефалического барьера. Эти рецепторы предназначены для мониторинга количества связанных с ними нейротрансмиттеров в крови. Например, ЦТЗ содержит опиоидные рецепторы, которые контролируют уровень опиоидов в крови, и когда концентрация опиоидов в крови достигает определенного порога, опиоидные рецепторы в ЦТЗ посылают сигнал остальной части центра рвоты для инициации рвоты. Это происходит потому, что ЦТЗ передает команду на рвоту посредством потенциалов действия, и эти специфические потенциалы действия, вызывающие рвоту, генерируются только тогда, когда определенное количество опиоидов связывается с определенным количеством опиоидных рецепторов в ЦТЗ. Нейроны в ЦТЗ, и в области postrema в целом, обладают двумя типами рецепторов: расположенными на поверхности нейрона и углубленными в дендриты. Активация этих опиоидных рецепторов в ЦТЗ особенно важна для пациентов, регулярно принимающих опиоидные анальгетики. Однако опиоиды не участвуют непосредственно в передаче сигналов в центр рвоты мозга, они лишь индуцируют эту передачу. Передача осуществляется путем инициирования потенциала действия, вызванного химиорецептором, который изменяет электрический потенциал в нейроне, в котором он находится, что, в свою очередь, вызывает потенциал действия. Этот процесс происходит постоянно, поэтому химиорецепторы в ЦТЗ непрерывно передают информацию о количестве эметических веществ в крови, даже когда рвота не инициируется. Ядро одиночного тракта (НТС) организовано в субъядра, которые регулируют множество функций, связанных с глотанием, ощущениями в желудке, ощущениями в гортани и глотке, функцией барорецепторов и дыханием. Это указывает на значительную роль гистамина в сигнализации рвотных реакций в ЦТЗ. Показано, что некоторые классы молекул, такие как мепирамин, буримамид и метиамид, ингибируют рвотный ответ, опосредованный гистамином. Было установлено, что эти изоформы PDE4 экспрессируются в ЦТЗ и в стволе мозга в целом. Поскольку нейроны в ЦТЗ передают информацию, связанную с рвотой, в другие части центра рвоты, предполагалось, что H-каналы могут играть роль в тошноте и рвотных реакциях. Недавно появились данные, подтверждающие эту гипотезу о роли H-каналов в нейронах ЦТЗ в развитии рвоты. Было обнаружено, что ZD7288, ингибитор H-каналов, подавляет формирование условного отвращения к вкусу (CTA) у крыс и снижает экспрессию c-Fos, индуцированную апоморфином, в области postrema, где расположен ЦТЗ.

Повреждение ЦТЗ

Повреждение ЦТЗ может быть вызвано инсультом, физической травмой или чрезмерной стимуляцией, приводящей к гибели нейронов. После повреждения последствия могут проявляться в исчезновении рвотного рефлекса или, наоборот, в его усилении, в некоторых случаях вызывая изнуряющую рвоту, приводящую пациентов в состояние сильного страдания. В таких случаях, при достаточно серьезном повреждении, остановить изнуряющую рвоту бывает практически невозможно, поскольку хеморецепторы в ЦТЗ физически повреждены или их функция нарушена. Недавно было установлено, что физические изменения в области postrema и ЦТЗ могут вызывать или подавлять рвоту. В частности, сдавление кровеносных сосудов, расположенных вблизи или вокруг ЦТЗ, и приводящее к физическому сжатию области postrema в целом, может быть причиной хронической, не поддающейся медикаментозному лечению рвоты и потери веса. Пациентам, проходящим химиотерапию, часто назначают противорвотные препараты.