Мозговое кровообращение. 
Строение и защитные механизмы головного мозга

Стабильность работы нервных элементов обеспечивается системой мозгового кровообращения, имеющей ряд специфических черт.

Мозг человека потребляет в 20 раз больше кислорода, чем мышца, и в 10 раз больше, чем печень. При снижении газообмена или нарушении гемодинамики наблюдается резкое падение возбудимости ЦНС. Нервные центры очень чувствительны к изменению уровня глюкозы и других питательных веществ в крови. Нервные клетки особенно чувствительны к недостатку кислорода. Выключение кровообращения мозга на 4—6 мин вызывает гибель нервных клеток коры головного мозга, а более длительная ишемия ведет к гибели нейронов, филогенетически более древних отделов головного мозга.

Система мозгового кровообращения отличается относительной независимостью от общего кровообращения. Благодаря этому показатели внутримозговой гемодинамики остаются относительно постоянными при колебаниях уровня общего артериального давления в пределах от 60 до 180 мм рт. ст.

Мозговой кровоток меняется в соответствии с физиологическими условиями работы организма и уровнем функциональной активности мозга. Он характеризуется высокой интенсивностью, и величина нормального кровото-ка через головной мозг колеблется в пределах от 50 до 55 мл на 100 г вещества в 1 мин, что составляет у взрослого человека 750 мл в 1 мин, иначе — по магистральным сосудам в головной мозг поступает 15% всей массы крови, выбрасываемой сердцем в большой круг кровообращения в момент систолы.

Кроме значительной интенсивности мозговое кровообращение характеризуется высокой степенью утилизации кислорода и питательных веществ.

Особенности строения сосудистой системы головного мозга. Плотность сосудистой сети разных отделов головного мозга неодинакова. Более развитые и функционально более активные области отличаются большей плотностью сосудистой сети и, следовательно, большей интенсивностью кровотока. В осуществлении адекватного кровоснабжения головного мозга в зависимости от уровня его функциональной активности основное место принадлежит пиальным артериям. Этому способствует их свободное расположение в субарахноидальном пространстве, возможность значительно менять свой просвет, не оказывая грубого механического воздействия на тканевые элементы мозга, а также их способность образовывать коллатерали. Пиальные артерии и другие артерии и вены мозга обладают способностью образовывать ;г, устую сеть анастомозов. Благодаря этому у молодых людей могут быть пережаты обе каротидные артерии без существенного изменения уровня кровоснабжения головного мозга и изменения его функций. В пожилом возрасте крупные артерии основания мозга подвергаются склерозированию и уменьшается способность сосудистой системы быстро образовывать коллатерали, и поэтому блокада каротидных артерий вызывает значительное уменьшение кровотока, что влечет за собой временные или стойкие нарушения функций центральной нервной системы.

Регуляция мозгового кровотока. Относительная независимость мозгового кровообращения обеспечивается не только структурными особенностями строения сосудистой сети. В процессе эволюции формируется сложнейший аппарат регуляции мозгового кровотока. Впервые понятие об «ауторегуляции» мозгового кровотока введено Лассеном в 1964 г. Под этим термином следует понимать наличие регионар-ных, специальных механизмов, позволяющих поддерживать мозговое кровообращение на оптимальном уровне при изменениях функционального состояния организма.

Роль химических факторов в ауторе-гуляции мозгового кровотока. Прежде всего ауторетуляторные механизмы связаны с уровнем обмена веществ и зависят от концентрации СО₂ и О₂, а также других метаболитов в крови и тканях мозга. Это явление получило название метаболического контроля. Мощным регулирующим фактором служит увеличение концентрации углекислого газа, более слабый эффект оказывает уменьшение концентрации кислорода. Метаболический контроль мозгового кровообращения включается вслед за нарастанием парциального давления углекислого газа в мозге. При этом происходят вазодилятация мозговых сосудов, ускорение тока крови и удаление избыточного количества СО₂. Вдыхание газовой смеси, содержащей 5—7% СО₂, увеличивает мозговой кровоток почти вдвое. Падение парциального давления СО₂ вызывает сужение сосудов и восстановление концентрации СО₂ до нормального уровня. Ауторегуляторный механизм этого контроля, создание условия оптимального мозгового кровотока в локальных областях головного мозга обеспечивают рациональное перераспределение крови в пределах мозговой ткани в зависимости от степени функциональной нагрузки того или иного его отдела.

Существует большое количество химических веществ, которые при непосредственном введении в кровь способны вызвать изменение мозгового кровотока. Среди них основное значение имеют такие биологически активные вещества, как адреналин, норадрена-лин, гепарин и др.

Роль гемодинамического фактора. Другой механизм ауторегуляции включается при изменении давления крови в сосудах мозга. Значительные колебания внутрисосудистого давления оказы-' вают прямое стимулирующее действие на гладкую мускулатуру сосудов мозга. Падение давления в кровеносном русле вызывает вазодилятацию, а повышение — вазоконстрикцию за счет сокращения гладкой мускулатуры сосудов мозга. Медленное повышение внутрисосудистого давления вызывает усиление кровотока, что создает условия для быстрого удаления СОз и увеличения количества кислорода.

Нервная регуляция. Применение электрофизиологических и электронно-микроскопических методов доказало существование богатых нервных сплетений в стенках сосудов, участвующих в регуляции их просвета. В регуляции уровня мозгового кровотока принимает участие вегетативная нервная система. Симпатические волокна проходят от шейных симпатических ганглиев, парасимпатические идут в состав каменистого и лицевого нервов. Хотя перерезка этих нервов не дает заметного изменения мозгового кровотока, стимуляция парасимпатических волоконвы-зывает слабую вазодилятацию, а раздражение симпатических волокон вызывает незначительную вазоконстрикцию. Вопрос о роли центральных механизмов нервной регуляции кровотока в ЦНС требует дальнейшего изучения.

Хотя кровообращение головного мозга, благодаря наличию вышеперечисленных механизмов, относительно стабильно при различных функциональных состояниях и физических нагрузках, однако при определенных условиях сравнительно простые перемещения тела в пространстве могут вызвать резкие изменения внутримозговой гемоди-намики. Быстрый переход человека из. горизонтального положения в вертикальное у субъектов, находившихся на длительном постельном режиме (больных, ослабленных, пожилых), вызывает резкое нарушение церебральной гемодинамики (головокружение, слабость, вплоть до потери сознания).