Циркуляция крови в головном мозге

a1

Движение крови по кровеносным сосудам подчиняется определенным гемодинамическим закономерностям. Некоторые из них характерны для любого органа человека и животных, другие свойственны определенным органам и связаны с особенностями их строения и функции.

Прохождение крови по сосудам мозга сопровождается сложным комплексом взаимосвязанных явлений, обусловленных структурно-функциональной организацией мозгового кровообращения. Рассмотрим прежде всего особенности строения сосудистой системы головного мозга — путей циркуляции крови в мозге, обеспечивающих, с одной стороны, высокую надежность, а с другой— экономичность кровоснабжения нервной ткани.

В отличие от большинства органов, головной мозг человека и других млекопитающих снабжается кровью из четырех параллельно включенных магистральных артерий: двух сонных и двух позвоночных. Войдя в череп, они сливаются вместе и образуют на основании мозга кольцо, которое получило название артериального (виллизиевого) круга. Это важный окольный путь циркуляции крови при закупорке магистральных артерий.

Конструкция виллизиева круга гарантирует полную возможность перехода крови из передней части в заднюю, из правой половины в левую. Из-за исключительной важности артериального круга мозга для нормальной жизнедеятельности всего организма его называют «сердцем мозга».
От виллизиева круга берут начало сосуды, которые идут на наружную поверхность мозга и погружаются внутрь органа. Полушария головного мозга снабжаются кровью по трем артериям: передней, средней и задней мозговой.

Таким образом, первая особенность кровоснабжения мозга — многочисленные каналы поступления крови, связанные между собой специальным артериальным кругом. Это обеспечивает высокую надежность кровоснабжения головного мозга. Тяжесть последствий закрытия магистральных артерий зависит и от степени участия сонных и позвоночных артерий в доставке крови к мозгу.

У человека по донным артериям к головному мозгу притекает до 70—90% крови — значительно больше, чем по позвоночным артериям. У собаки и кролика, к примеру, в кровоснабжении головного мозга в равной степени принимают участие и сонные, и позвоночные артерии, а у морской свинки — преимущественно позвоночные артерии. Закупорка одной внутренней сонной артерии человека в 75% случаев приводит к тяжелым нарушениям функций мозга (собаки и морские свинки относительно легко переносят перевязку сонных артерий).

Даже при тяжелых последствиях нарушения притока крови к органу наблюдаются и не измененные участки мозга. Их всегда больше в тех областях, которые кровоснабжаются передней и особенно задней мозговой артериями. Наиболее тяжелые изменения наблюдаются в бассейне кровоснабжения средней мозговой артерии, в ветвях которой регистрируется значительное снижение скорости кровотока и внутрисосудистого давления.

Другая особенность организации сосудистого русла головного мозга: артерии не входят в его середину (ворота), как это происходит, к примеру, в печени, почках или селезенке, а образуют на поверхности сеть, от которой артерии отходят в глубь мозга. Такое строение сосудистой системы соответствует оптимальному (экономичному и эффективному) обеспечению ткани кислородом. Это очень важно, поскольку нейроны чрезвычайно чувствительны к недостатку кислорода. Нервные клетки активнее других используют кислород в своей жизнедеятельности: головной мозг, составляя 2—2,5% массы тела, потребляет примерно 18—25% газа, поступающего в организм. Нервные клетки поглощают кислород при таких низких парциальных давлениях, при которых клетки других органов и тканей его поглощать не могут.

Сети пиальных сосудов, образующиеся в результате деления главных артериальных ветвей мозга (передней, средней и задней мозговых артерий), связаны между собой многочисленными специальными соединениями — анастомозами. Анастомозы способствуют быстрому перемещению крови из одной области мозга в другую, обеспечивая, как и в виллизиевом круге, высокую надежность кровообращения. Большое количество анастомозов между соседними артериями обеспечивает, кроме того, одинаковое давление крови по всей поверхности больших полушарий и внутри мозга.

Еще одна особенность организации кровеносного русла головного мозга выявлена при изучении внутри органной сосудистой системы. Внутри мозговые ветви пиальных артерий вступают в кору полушарий на некотором и относительно постоянном расстоянии друг от друга. Подсчеты показали, что на 1 см3 мозга человека приходится от 12 до 27 артерий. У кролика на той же площади выявлено только 5 внутри мозговых артерий. А это означает, что даже у кролика, чья сосудистая система устроена проще, чем у большинства млекопитающих, каждая артерия снабжает кровью сравнительно небольшой участок коры. Такое упорядоченное расположение артерий создает оптимальные условия для кровоснабжения отдельных групп нервных клеток.

В коре больших полушарий артерии принимают радиальное направление, поэтому их часто называют радиальными. По мере погружения они ветвятся на более мелкие артерии. Среди них выделяют короткие радиальные артерии, кровоснабжающие верхние три слоя коры, и длинные, обеспечивающие кровью нижние слои коры и белое вещество. Поскольку артериоартериальные и артериовенозные анастомозы внутри мозга встречаются крайне редко, то при выключении только одной радиальной артерии в нервных клетках зачастую появляются изменения, связанные с недостаточным поступлением крови. Такие наблюдения привели немецкого ученого Конгейма в конце прошлого века к заключению: кровоснабжение головного мозга совершается с помощью «концевых артерий». Представления подобного рода бытуют и сегодня, особенно среди патологоз, встречающих на практике изменения в головном мозге только тех клеток, которые находятся в бассейне кровоснабжения пораженной радиальной артерии.

Однако, как это часто бывает, выводы, сделанные на основе одной группы фактов, лишь выражают однобокую точку зрения. В результате сложнейших экспериментальных исследований, проведенных в лаборатория И. В. Ганнушкиной Института неврологии АМН России, было установлено, что внутри мозговые артерии являются конечными только в функциональном отношении. Это означает, что кровь, поступающая, к примеру, по короткой корковой артерии, возвращается по таким же коротким венозным сосудам.

Здесь следует остановиться на одной важной особенности организации венозной системы головного мозга. Вены выходят из вещества мозга и вливаются в вены мягкой мозговой оболочки обособленно от входящих в мозг артерий. Внутри мозга у человека и большинства позвоночных животных артерии и вены также обособлены друг от друга и связаны между собой капиллярами. При этом капилляры одной артерии соединяются не только с капиллярами соседних вен, но и с капиллярами лежащих рядам артерий, в результате чего образуется непрерывная сосудистая сеть, способствующая в случае необходимости перемещению крови в соседние участки мозга.

Венозное русло головного мозга имеет значительно большую емкость по сравнению с артериями, а также выраженную сеть ачастомозных коммуникаций, позволяющих крови отекать как в направлении глубоких, так и поверхностных коллекторов. Имеются, кроме того, многочисленные пути оттока крови из черепа. Это дает возможность быстро и равномерно выводить продукты обмена нейронов, создавая благоприятные условия для работы мозга.


Таким образом, особенности анатомического строения артерий и вен создают благоприятные условия и обеспечивают исключительную надежность кровоснабжения мозга.

Для того чтобы кислород, глюкоза и другие вещества могли утилизироваться нервными клетками, а продукты их обмена поступать обратно в кровь, в любом органе и ткани специально приспособлены для этих целей сосуды — капилляры. Они значительно тоньше артерий и вен, а скорость кровотока в них очень невелика. Это благоприятствует обмену веществ между нервными клетками и кровью. Примерно четвертую часть всех капилляров составляют так называемые магистральные капилляры, имеющие более широкий просвет. В них выше и скорость кровотока. В разнообразных «аварийных» ситуациях с помощью таких капилляров из артериальной в венозную систему может быстро перебрасываться большое количество крови.

Исключительная чувствительность капилляров к условиям функционирования органа находит отражение в особенностях строения капиллярных сетей не только в различных органах, но и в отдельных участках и даже тканях одного и того же органа. Так, в поверхностном слое коры больших полушарий капилляры образуют двухмерные сети, в V и VI слоях — трехмерные, а в средних (II — IV слоях) имеют гексогональную структуру, что обеспечивает быстрое перераспределение крови и облегчает утилизацию глюкозы и кислорода. Учитывая, что II—IV слои коры несут основную функцию мозга— восприятие и переработку информации, остается только удивляться рациональности, с какой природа позаботилась о жизнеобеспечении головного мозга.

Понятно, что функциональное состояние отдельных областей мозга зависит от активности нейронов, которая, в свою очередь, обеспечивается своевременной доставкой крови. Чем ближе к нервной клетке расположен капилляр, тем легче транспортируются к ней кислород и питательные вещества. Выявлено несколько типов взаимоотношений нейронов с окружающими капиллярами:

а) сосуды располагаются на некотором расстоянии от тела нервной клетки;

б) капилляры прилегают к поверхности нейрона на ограниченном протяжении;

в) нейроны формируют собственную капиллярную сеть;

г) часть капилляров лежит в бороздках на поверхности клеток.

Специалисты, занимавшиеся изучением взаимоотношений капилляров и нейронов, обратили внимание на интересную особенность: чем выше функциональная активность того или иного центра мозга, чем напряженнее он работает, тем ближе располагаются и гуще оплетают нервную клетку капилляры.

Яндекс.Метрика

Рассказать друзьям в соц. сетях!

0

Оставить комментарий

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Реклама
Облако меток
SSD Optimize WordPress

Site speeded up by PHP Speedy Site speeded up by PHP Speedy