что происходит при повреждении обонятельного мозга

Что происходит при повреждении обонятельного мозга

Запах и вкус представляют собой чувства, важные как для выживания, так и для получения удовольствия от жизни. С их помощью среди многих веществ окружающей среды мы выявляем потенциально опасные, а также решаем, что можно употребить в пищу, а что нет. Ощущение запаха играет роль в формировании сексуального влечения, а некоторые ароматы способны оживлять в памяти яркие эмоции даже много лет спустя.

Для врача-отоларинголога расстройства вкуса и обоняния являются одними из самых сложных как в плане диагностики, так и лечения. Поскольку восприятие ароматов зависит от сложного взаимодействия обонятельных и вкусовых сигналов в орбитофронтальном и других участках коры головного мозга, нарушения обоняния и вкуса часто рассматриваются вместе. Но поскольку две эти системы отличаются анатомически и физиологически, каждая из них требует отдельного рассмотрения.

а) Анатомия обоняния. Восприятие запаха начинается в момент, когда вместе с потоком воздуха молекулы одоранта попадают на обонятельный эпителий, который представляет собой участок псевдомногослойного цилиндрического эпителия размерами около 1-2 см2, покрывающего решетчатые пластинки, участки средних и верхних носовых раковин и верхние отделы перегородки носа. В обонятельном эпителии располагаются окончания обонятельных нейронов I пары черепных нервов (а также окончания некоторых ветвей V пары, отвечающих за восприятие таких соединений, как ментол, капсаицин, горчица).

Обонятельные клетки являются биполярными чувствительными нейронами с неподвижными ресничками. Немиелинизированные аксоны этих нейронов проходят сквозь ситовидную пластинку, где образуют синапсы с нейронами обонятельных луковиц. Аксоны клеток обонятельных луковиц каждой стороны объединяются в обонятельные тракты. Далее сигналы по обонятельным трактам распространяются в различные участки головного мозга, которые называются первичной обонятельной корой. Каждый одорант приводит к строго специфичной реакции рецептора, которая далее для обработки передается в головной мозг.

Недавно произошло открытие мультигенного семейства, кодирующего около 500 G-белковых рецепторов к одорантам. Гены экспрессируются только на дендритах или аксонах обонятельных нейронов. И хотя нейроны, ответственные за восприятие определенного одоранта, расположены в обонятельном эпителии хаотично, каждый из них имеет свою топографическую локализацию на уровне обонятельной луковицы.

б) Терминология нарушения обоняния. Расстройства обоняния бывают качественными и количественными. Снижение обоняния носит название гипосмии, отсутствие обоняния — аносмии. Качественные расстройства, называемые дизосмиями, включат паросмию (извращенное восприятие запахов, обычно как неприятных), фантосмия (ощущение запаха при отсутствии физического стимула), агносмия (невозможность вербально охарактеризовать запах при сохраненной способности различать одоранты).

Существует классификация по этиологии. Клинически расстройства обоняния могут быть разделены на кондуктивные, сенсорные и нейрогенные. Транспортные расстройства вызваны невозможностью одоранта достичь обонятельного эпителия, сенсорные возникают при повреждении обонятельного эпителия, нейрогенные развиваются при повреждении обонятельных луковиц и центральных путей обонятельной чувствительности.

в) Причины расстройства обоняния. Наиболее частыми причинами расстройства обоняния являются заболевания носа и околоносовых пазух, инфекции верхних дыхательных путей, травмы головы, побочные эффекты различных медикаментов. Полный дифференциальный диагноз обонятельных нарушений приведен в таблице ниже.

Патогенез напрямую зависит от этиологии нарушения обоняния. При хронических риносинуситах, вероятно, имеется сочетание транспортного (обструкция дыхательных путей) и сенсорного (прямое повреждение нейроэпителия) компонентов, ведущее к гибели обонятельных нейронов. Теорию смешанного генеза подтверждает тот факт, что у ряда пациентов даже после успешного медикаментозного и хирургического лечения обоняние остается сниженным. Патогенез нарушений обоняния при вирусных инфекциях предположительно основан на повреждении обонятельных чувствительных нейронов, но не может полностью быть исключен и центральный механизм.

Существует также четкая связь между расстройствами обоняния и различными нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезни Паркинсона и Альцгеймера. Кроме того, в дифференциальный диагноз стоит включать возможность симуляции, что выявляется с помощью специальных объективных тестов.

г) Обследование при нарушении обоняния:

1. Анамнез. Тщательный сбор анамнеза должен включать выяснение времени начала и динамики заболевания (внезапное начало, постепенное ухудшение, неустойчивые симптомы), наличие предыдущих эпизодов расстройств обоняния, предшествующие события (травма головы, инфекция верхних дыхательных путей), сопутствующие симптомы (затруднение носового дыхания, выделения из носа), наличие неврологической симптоматики (нарушения памяти или координации движений), оперативные вмешательства в полости носа и околоносовых пазухах.

2. Осмотр. Физикальное обследование включает полный осмотр органов головы и шеи, а также обследование верхних дыхательных путей. Осмотр полости носа должен включать в себя эндоскопический осмотр среднего носового хода, сфеноэтмоидального кармана, носоглотки и обонятельной щели; следует уделить внимание наличию анатомических препятствий потоку воздуха, полипов, новообразований, отечной слизистой. Также необходим полный неврологический осмотр с оценкой функции черепных нервов, чувствительной и двигательной систем.

3. Диагностические тесты. Тесты на обоняние полезны для подтверждения жалоб пациента, документирования степени поражения, а также для отслеживания динамики. Для диагностики количественных нарушений обоняния пациента просят назвать предоставляемый ему запах. Этот метод используется в тесте университета Пенсильвании на распознавание запахов (University of Pennsylvania Smell Identification Test, UPSIT), в «Нюхательных палочках» («Sniffin’ Sticks»), или тесте Коннектикутского центра хемосенсорных исследований. В набор UPSIT входят 40 тест-полосок с различными запахами, пациент должен выбрать одну из четырех, а затем идентифицировать запах.

Этот набор можно использовать для выявления симулянтов. В зависимости от необходимости могут быть проведены тесты на определение порога восприятия, определение порога различия, а также ряд объективных тестов (хемосенсорные вызванные потенциалы, электро-ольфактограмма, регистрация изменений на энцефалограмме при предоставлении запахов). Необходимые лабораторные исследования включают определение уровня глюкозы крови, тиреоидных гормонов, СОЭ, печеночные пробы. Необходимость выполнения МСКТ/МРТ основания черепа и головного мозга оценивается в зависимости от результатов других методов исследования.

Некоторые из доступных тестов для оценки функции обоняния:
(а) «Нюхательные палочки» («Sniffin’ Sticks», Burghart Messtechnik, Wedel, Germany).
(б) Тест университета Пенсильвании на распознавание запахов (University of Pennsylvania Smell Identification Test, UPSIT, Courtesy of Sensonics, Haddon Heights, NJ).

д) Лечение расстройства обоняния. Лечение должно основываться на этиологии заболевания и может проводиться бригадой специалистов разного профиля. Если нарушение обоняния имеет в своей основе кондуктивную природу, зачастую эффективным оказывается медикаментозная терапия имеющихся воспалительных, аллергических или инфекционных нарушений. Показаниями к хирургическому лечению являются полипоз, искривление перегородки носа или хронический синусит, приводящие к кондуктивным нарушениям обоняния.

Следует помнить о том, что патологический процесс при имеющемся хроническом риносинусите или полипозе может приводить к прямому повреждению обонятельных нейронов. По этой причине нарушения обоняния могут сохраняться после удаления полипов и восстановления вентиляции пазух.

е) Прогноз. И хотя не существует доказательств эффективного лечения нарушений обоняния сенсоневрального генеза, спонтанное восстановление при поражениях вирусной природы может произойти в течение двух лет с момента первичного контакта с вирусом. Аналогично, при расстройствах обоняния, вызванных черепно-мозговой травмой, восприятие запахов может восстановиться без каких-либо медицинских вмешательств благодаря регенеративным возможностям обонятельной системы.

По результатам исследования, проанализировавшего 66 пациентов с нарушением обоняния после черепно-мозговой травмы, в 36% случаях отмечалось улучшение обоняния, у 45% оно осталось без изменений, у 18% ухудшилось. Обоснованием для своевременных диагностики и, при возможности, лечения нарушений обоняния является то, что жизнь этих пациентов может подвергаться повышенному риску во время утечек газа, задымлении, контакта с зараженной пищей, т.е. в случаях, когда обоняние помогает верно оценить признаки возможной опасности.

Не стоит забывать и о том, что невозможность в полной мере наслаждаться вкусом пищи приводит к снижению качества жизни. У некоторых пациентов, особенно пожилых, это может привести к потере массы тела, недоеданию, снижению иммунитета и утяжелению течения имеющихся фоновых заболеваний.

Источник

Нарушение обоняния (в том числе после коронавируса)

4.04 (Проголосовало: 24)

Функции обоняния

Обоняние – это способность человека воспринимать запахи. Оно играет важную роль в жизни человека и выполняет следующие функции:

Виды нарушения обоняния

Существует несколько видов:

Симптомы

При ухудшении способности воспринимать запахи наблюдаются такие симптомы, как снижение аппетита, раздражительность, ощущение пресности пищи, изменение восприятия запахов.

Причины нарушения обоняния

Область восприятия запахов находится в верхних отделах полости носа. Эта область называется обонятельной щелью, там находятся чувствительные рецепторы (обонятельные луковицы), которые способны приходить в раздражение даже при попадании одной молекулы пахучего вещества. Далее возникает импульс, который по волокнам обонятельного нерва проникает в головной мозг, где происходит анализ полученного сигнала.

Таким образом, нарушение этой функции может происходить на 3-х уровнях:

Методы диагностики нарушений обоняния

При выявлении проблемы необходимо проведение комплексного обследования.

Методы лечения

Тактика консервативного лечения зависит от причины. Обязательно берется в расчет, перенес ли пациент ковид.

Консервативное лечение

1. Нарушение обоняния, вызванное воспалением слизистой оболочки носа.

Проводится консервативная терапия, направленная на уменьшение отека слизистой оболочки и устранения причины, вызвавшей воспаление.

Для этого применяется промывание носа с использованием антисептиков.

Применяются препараты, снижающие воспаление, отек слизистой полости носа.

Проводят процедуры физиотерапии: магнитолазерная терапия, галотерапия, фонофорез.

Может назначаться противовирусная терапия, антибактериальная терапия, противоаллергическая терапия внутрь.

2. Токсическое повреждение обонятельного нерва, рецепторов.

Проводится противовоспалительная и дезинтоксикационная терапия.

Назначаются препараты, действующие на улучшение передачи нервных импульсов (прозерин, витамины группы В).

Физиотерапия используется для улучшения микроциркуляции, а также восстановления функции обонятельного нерва (магнитолазерная терапия, фонофорез).

Хирургическое лечение

Хирургическое лечение наиболее эффективно при нарушениях обоняния, вызванных:

Хирургические методики лечения патологии:

Данные виды операций выполняются под общей анестезией, используя эндоскопическую технику, радиоволновое или лазерное оборудование. Это дает возможность снизить риски послеоперационного кровотечения, уменьшает время нахождения в стационаре, позволяет сократить реабилитационный период.

Наша клиника занимается разными случаями ухудшения способности воспринимать запахи, в том числе нарушением обоняния после коронавируса.

Профилактика

Нужно своевременно лечить острые воспалительные болезни носа и околоносовых пазух. Проходить регулярный осмотр у отоларинголога (1 раз в полгода) для выявления патологий на ранней стадии.

Источник

«Я потерял нюх к жизни…», или Как возникает зáпаховая слепота при новой коронавирусной инфекции

«Я потерял нюх к жизни…», или Как возникает зáпаховая слепота при новой коронавирусной инфекции

коллаж автора статьи

Автор

Редакторы

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: До появления нового коронавируса SARS-CoV-2 сложно было представить себе, каково это — не ощущать ароматы самых привычных нам вещей: утреннего кофе, полевых цветов, любимых духов. Явление частичной или полной потери обоняния (гипо- и аносмия) наблюдается у 2/3 пациентов с COVID-19. Поскольку обоняние — это важный инструмент взаимодействия с окружающим миром, лишение этого чувства также называют обонятельной, или зáпаховой, слепотой. Попробуем разобраться, каким же образом новый вирус лишает нас самого древнего в эволюционном плане чувства.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Как устроена система обоняния

Обоняние — крайне важное чувство, позволяющее животным ориентироваться и выживать в окружающем мире. Для большинства животных это чувство имеет первостепенную важность: такие организмы называют макросматиками, поскольку они обладают развитым обонянием. Существуют и такие животные, у которых обоняние практически отсутствует (например дельфины). Человека, приматов и грызунов считают микросматиками из-за слабо развитой обонятельной системы. Для нас важны зрение, слух и осязание, и только потом — обоняние. Однако лишившись способности воспринимать ароматы, мы понимаем, какую огромную роль в нашей жизни играет это чувство. Для начала разберемся, как устроена система обоняния.

Чувство обоняния наряду с чувством вкуса относится к системе хеморецепции, то есть восприятию химических веществ из окружающей среды [1]. Структуры, участвующие в восприятии и анализе запахов, вместе составляют обонятельную сенсорную систему (рис. 1).

Рисунок 1. Как работает обонятельная система человека

коллаж автора статьи, изображения из открытых источников и из [12]

Каждый аромат имеет сотни пахучих молекул, которые улавливаются обонятельными рецепторами, причем каждый обонятельный сенсорный нейрон распознает несколько разных одорантов, а каждый одорант активирует несколько разных нейронов. Выходит так, что каждый одорант активирует определенную комбинацию рецепторов, будто воспроизводит аккорд на нашей обонятельной «клавиатуре». В результате ароматы звучат как целый оркестр в нашем головном мозге [2].

Для того чтобы рецепторные нейроны качественно выполняли свою функцию, в обонятельном эпителии содержатся стентакулярные (поддерживающие, или опорные) и базальные (горизонтальные и шаровидные) клетки. Первые удаляют мертвые нейроны, токсичные агенты и поддерживают водный и солевой баланс в слизи. Стоит нарушить этот баланс — и распознавание одоранта ресничками не произойдет. Функция базальных клеток не менее важна — они ответственны за регенерацию обонятельного эпителия (как в норме, так и при повреждении), то есть непрерывно производят новые обонятельные клетки, продолжительность жизни которых составляет 6–8 недель.

Вернемся к обонятельным рецепторам. После связывания одоранта с рецепторами обонятельных нейронов нервный импульс распространяется по аксону, чтобы передать информацию дальше в центры головного мозга. Аксоны проходят сквозь слой соединительной ткани (lamina propria), затем через отверстия решетчатой кости, отделяющей носовую полость от полости черепа, и достигают обонятельной луковицы, которая служит первым центром обработки обонятельной информации в головном мозге [3]. Здесь разветвленные окончания аксонов обонятельных нейронов взаимодействуют с дендритами нейронов второго порядка, формируя сферические структуры — клубочки. За обработку сигналов всех обонятельных клеток одного типа отвечает один и тот же клубочек обонятельной луковицы. Этот важный факт установили ученые Линда Бак и Ричард Эксел, получившие в 2004 году Нобелевскую премию за исследования обонятельных рецепторов млекопитающих.

К нейронам второго порядка относят крупные митральные и более мелкие пучковые клетки, несущие информацию о запахах по обонятельному тракту в кору головного мозга. Можно представить себе масштабность процесса проведения нервного импульса в обонятельной системе, узнав численное соотношение разных участников этой эстафеты. У человека имеется около 2000 клубочков, в каждом из которых формируются контакты между 25 000 аксонов обонятельных рецепторов и дендритами 45 митральных и 60 пучковых клеток [1].

По обонятельному тракту информация о запахе распространяется к высшим центрам обработки информации — к различным структурам переднего мозга (переднему обонятельному ядру, миндалине, ядрам перегородки, ядрам гипоталамуса, гиппокампу, препириформной коре и др.), большинство из которых рассматриваются как ассоциативные центры. Они связывают обонятельную систему с другими сенсорными системами, тем самым организуя сложные формы поведения — пищевого, полового, оборонительного и т.д. [1]. Не раз мы на собственном опыте убеждались, что ароматы способны пробуждать эмоции и воспоминания.

Выделяют три центра обработки обонятельной информации в головном мозге: древнюю обонятельную систему (обеспечивает рефлексы на запаховые раздражители), старую (отвечает за выбор пищи, пригодной к употреблению, и за отказ от токсических веществ) и новую (отвечает за осознанное восприятие и анализ обонятельной информации) [1].

Как возникает зáпаховая слепота при COVID-19

Больше года назад появились сообщения о вспышке острой респираторной инфекции в Китае, возбудителем которой оказался новый коронавирус SARS-CoV-2. Болезнь назвали коронавирусной инфекцией 2019 года (COVID-19). Подробнее об этом, а также строении и жизненном цикле вируса вы можете прочитать в статьях «Биомолекулы» [4], [5] (рис. 2).

Рисунок 2. Жизненный цикл SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19. SARS-CoV-2 передается воздушно-капельным путем от инфицированных людей и попадает в слизистую оболочку полости рта и дыхательных путей. Вход в клетку-мишень (увеличенное изображение) осуществляется через взаимодействие белка Spike и рецептора ACE2 с последующим расщеплением первого мембранной протеазой TMPRSS-2.

SARS-CoV-2 — это содержащий одноцепочечную РНК вирус с похожими на зубцы короны S-гликопротеинами на поверхности. У 85,6% инфицированных вирусом SARS-CoV-2 людей наблюдается нарушение обонятельной функции [6], или зáпаховая (обонятельная) слепота, — она может проявляться в виде утраты чувства обоняния (аносмии) или его снижения (гипосмии).

В современной неврологии обонятельная дисфункция описана при нейродегенеративных заболеваниях: при болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, хорее Хантингтона [7]. При воздействии других респираторных вирусов также может наблюдаться потеря или снижение обоняния, однако механизм этого явления совершенно другой. Чаще всего при ОРВИ мы не чувствуем запахов из-за отека и воспаления слизистой носа.

Каким же образом злосчастный вирус SARS-CoV2 лишает нас обоняния? На каком этапе проведения информации о тех или иных пахучих веществ от обонятельного эпителия к высшим центрам обработки сигналов он действует? Несмотря на большое число исследований, эти вопросы до сих пор остаются не до конца выясненными.

Важнейшим механизмом обонятельной дисфункции считают вирусное повреждение клеток обонятельного эпителия [8]. Вирус проникает в клетку, связываясь с определенными рецепторами на поверхности клеток. ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент-2) служит рецептором, который связывается с вирусным S-белком (Spike) и облегчает проникновение вируса в клетку [8]. При их взаимодействии белок S расщепляется под действием поверхностной протеазы TMPRSS2 (трансмембранная сериновая протеаза-2), но здесь могут быть задействованы и другие ферменты (такие как фурин, катепсин B и L, CTSB/CTSL) [8].

Интересно, что в обонятельном эпителии рецепторы ACE2 и TMPRSS2 экспонируются на поверхности не всех клеток, а только стентакулярных и горизонтальных базальных клеток, а также клеток Боуменовых желез [8]. Однако многие вирусы, в том числе и коронавирусы (включая SARS-CoV-2), попадают из носового эпителия в обонятельную луковицу и далее в другие отделы мозга и могут повреждать нервную ткань [9]. Рецепторы ACE2 и TMPRSS2 также обнаружены на поверхности обонятельной луковицы на перицитах сосудов (это клетки соединительной ткани, которые обслуживают кровеносные капилляры мозга) [8].

Повреждение обонятельного эпителия — это, вероятно, основной механизм обонятельной слепоты, возникающий при нарушениях нормальной структуры и функции эпителия, а косвенное воздействие вируса на обонятельную луковицу происходит при повреждения поддерживающих клеток. Однако не так давно был обнаружен еще один путь проникновения вируса в клетки через рецептор нейропилин-1 (NRP1), который синтезируется обонятельными сенсорными нейронами и их клетками-предшественниками [10]. Нейропилины (трансмембранные рецепторы) участвуют во многих физиологических процессах, включая развитие нейронов, ангиогенез и регуляцию иммунных реакций. Этот путь проникновения вируса может напрямую повреждать нейроны и вызывать перенос вирусных частиц к обонятельной луковице по аксонам, объясняя, почему у некоторых пациентов с COVID-19 обонятельная функция долго не восстанавливается [10].

Таким образом, есть несколько возможных и не исключающих друг друга механизмов потери обоняния у пациентов с COVID-19 [8–10]:

Особенности зáпаховой слепоты при COVID-19 и прогнозы выздоровления

Запаховая слепота при COVID-19 имеет ряд особенностей [6], [11]. Например, на частоту ее возникновения влияет гендер: женщины страдают аносмией/гипосмией чаще мужчин [6]. Помимо этого, обонятельная дисфункция встречается у пациентов с легкой или умеренной формами болезни. В 11,8% случаев аносмия возникает до, в 65,4% случаев — после, в 22,8% случаев — одновременно с общими или ЛОР-симптомами коронавирусной инфекции [6]. В 18,2 % случаев аносмия наблюдается без назальных симптомов (нарушения носового дыхания, повышения назальной секреции). Большинство пациентов с нарушениями обоняния (79,6%) страдают аносмией, остальные 20,4% — гипосмией. Часть заболевших жаловалась на внезапное появление нетипичных запахов серы, нашатыря, уксуса, гари и т.д. Такие симптомы относят к фантосмии (то есть ощущению фантомных запахов, или обонятельным галлюцинациям) и паросмии (искаженному ощущению запаха) [11]. К сожалению, обонятельные иллюзии говорят о повреждении центральных структур анализа запахов.

Многих волнует вопрос, как долго длится это состояние запаховой слепоты. К счастью, у большинства пациентов с COVID-19 работа обоняния восстанавливается спустя примерно 2–4 недели после нарушения [11] или, по другим данным, в течение 8 дней после выздоровления (то есть при отсутствии общих и ЛОР-симптомов) [6]. Для лечения обонятельной слепоты нос орошают физиологическим раствором и растворами кортикостероидов, принимают витамины и микроэлементы [6].

Быстрое избавление от аносмии указывает на то, что целью SARS-CoV-2 являются не сами обонятельные сенсорные нейроны, а стентакулярные клетки. Но все же остается небольшой процент пациентов, у которых нарушение обоняния длится месяцы. Пока нет однозначного ответа, почему у одних людей восстановление обоняния занимает несколько дней, а у других растягивается на месяцы, а возможно и годы. Также неясно, будут ли сохраняться нарушения обоняния у пациентов в течение жизни, и если да, то, как долго. Вероятно, при повреждении вирусом значительной части базальных клеток и/или обонятельных сенсорных нейронов, времени на восстановление обонятельного эпителия может понадобиться гораздо больше.

Заключение

Зачастую мы не придаем особого значения способности обонять — ровно до тех пор, пока не лишаемся ее. Кажется невозможным, если мир вдруг перестанет пахнуть, а еда станет безвкусной. Новый вирус показал нам, каково это — вдруг потерять такую важную связь с окружающим миром. К счастью, шансы на выздоровление высоки. Не теряйте нюх к жизни!

Источник