Метаболічні процеси в мозковій тканині
Метаболічні процеси в мозковій тканині. Кровопостачання головного мозку
Мозкова тканина безперервно активно функціонує, при цьому її потреба в кисні більше, ніж у інших тканин і органів. При масі мозку 1350-1450 г, що становить приблизно 2% маси тіла, через мозок в 1 хв проходить близько 800 мл крові (15-20% серцевого викиду). При цьому в мозку немає запасів кисню і єдиного субстрату, необхідного для вироблення енергії, - глюкози. Тому кисень і глюкоза повинні надходити в нього безперервно з кров'ю.
Не маючи можливості запасати енергію. мозок повинен постійно її пирабативать в процесі метаболізму. Для цього необхідно постійне надходження в нього глюкози в кількості 75-100 мг / хв, або 125 г / сут. У метаболічних процесах в мозковій тканині, спрямованих на вироблення енергії, переважаючим (90%) є аеробний гліколіз, на гліколіз доводиться тільки 10% енергетичних процесів. При аеробному розщепленні однієї молекули глюкози утворюється 36 молекул аденозинтрифосфату (АТФ), тоді як за рахунок анаеробних процесів в мозку синтезуються тільки 2 молекули АТФ. Постійне забезпечення мозку АТФ потрібно для підтримки цілісності і функціональної активності його тканини, зокрема збереження необхідного співвідношення глини внутрішньоклітинних катіонів (К +) і основних позаклітинних катіоном (Na + і Са2 +).
Для забезпечення аеробних метаболічних процесів у мозку надходить в нього містить потрібну кількість глюкози кров повинна бути і досить оксигенированной. При цьому загальний мозковий кровотік у здорової людини в середньому становить 50-55 мл на 100 г мозкової тканини і 1 хв (від 45 до 75 мл). В такому випадку в мозок потрапляє близько 20% надходить в організм кисню. Загальне споживання мозком кисню, тобто швидкість церебрального метаболізму кисню, становить 3,3-3,5 мл / 100 г / хв; таким чином, головний мозок в хвилину споживає близько 45 мл кисню.
Для забезпечення достатнього кровотоку в мозку і повноцінного постачання його необхідними інгредієнтами повинні бути нормальними загальний кровообіг, склад крові, її насиченість киснем, а такжс просвіт судин всіх калібрів, по яких кров надходить до мозку, саморегуляція функціонального стану судин мозку, що забезпечує оптимальне перфузионное тиск в його артеріальній системі. Зрив саморегуляції мозкової гемодинаміки може виникати, зокрема, при виражених змінах загального кровообігу. При цьому саморегуляція кровопостачання мозку порушується, якщо у людини з зазвичай нормальним артеріальним тиском в плечовій артерії (нормотоніків) виникає підйом систолічного артеріального тиску вище 200 мм рт.ст. або падіння його нижче 60 мм рт.ст.
У таких випадках АТ в артеріальних судинах мозку пасивно слідує за АТ в загальній системі кровообігу в зв'язку з порушенням адаптаційного феномена Остроумова-Бейлісс, описаного в 1870 р А А. Остроумова (1844- 1908) і в 1902 р W. Bayiiss (1860 -1924). Відповідно до цим феноменом в нормі зниження рівня артеріального тиску веде до реактивному розширенню артерій, а підвищення артеріального тиску - до їх звуження за рахунок реакції м'язової оболонки у відповідь на її розтягнення.
Мозок забезпечується кров'ю чотирма великими судинами: двома внутрішніми сонними і двома хребетними артеріями. Внутрішня сонна артерія (a. Carotis interna) є найбільшою гілкою загальної сонної артерії (a. Carotis communis). Вона виникає при розподілі останньої зазвичай на рівні поперечних відростків III-IV шийних хребцем. На самому початку внутрішньої сонної артерії є її розширення (sinus caroticus), тут же в її стінці розташовується невелике потовщення - сонний клубок (glomus caroticus). У ньому знаходяться спеціальні гломусні клітини, дендрити яких мають рецепторні апарати - баро-і хеморецептори.
Права загальна сонна артерія є гілкою плечеголовного стовбура (truncus brachiocephalicus), що відходить від дуги аорти, а ліва загальна сонна артерія відходить безпосередньо від дуги аорти. Хребетна артерія (a vertebralis) є гілкою підключичної артерії (a. Subctavia). При цьому права підключична артерія, як і права загальна сонна, відходить від плечеголовного стовбура, а ліва підключична артерія - від дуги аорти. Дві третини товкач кількості крові, що надходить в мозок, доставляється внутрішніми сонними артеріями, одна третина - хребетними артеріями. Перші з них утворюють каротидну, а другі - вертебрально-базилярній системи кровопостачання мозку.