Шаги на пути к здоровью. Физиология мозгового кровообращения

01.11.2017

Интересное

Богачева Шарофат Баировна

Мозг — это «мистический» орган, способный наполнить нас невероятными ощущениями, показать собственное «кино», мечту, накапливать опыт и мудрость, позволяющий думать. Это орган, контролирующий и регулирующий работу всего организма в целом и каждого органа и системы в отдельности; обеспечивающий необходимые нашему организму баланс, защиту, компенсаторные реакции на нарушения. Этот небольшой по величине орган, весящий около 1400–1500 г (2 % от массы тела), имеет невероятные способности, которые еще полностью не изучены.

В чем нуждается мозг? Работая без отдыха и днем и ночью, он остро нуждается в кислороде (мозг потребляет 20 % от всего кислорода, поступающего в организм) и питательных веществах, без которых он не может обходиться даже несколько минут. Известен факт, что в мозге не создаются запасы кислорода, и нет каких-либо веществ, способных питать его в анаэробных (в отсутствии кислорода) условиях. То есть, нервные клетки головного мозга постоянно нуждаются в кислороде, глюкозе и «уборке» (очищении от продуктов жизнедеятельности клеток).

Экскурс в физиологию

Бесперебойную подачу веществ, необходимых для нервных клеток мозга, и очищение от отходов осуществляет система мозгового кровообращения, где артериальная кровь несет мозгу кислород и питание, а венозная — выносит токсины и продукты метаболизма.
Сосуды головного мозга имеют своеобразную, совершенную структуру, которая идеально регулирует кровоток, обеспечивая его стабильность. Они устроены таким образом, что при увеличенном поступлении крови в крупные сосуды, сильный пульсовой толчок крови, идущий от сердца, ослабляется за счет многочисленных изгибов (сифонов) сосудов по ходу сосудистого русла, которые способствуют перепаду давления и сглаживанию пульсирующего кровотока. За счет сложных механизмов регуляции при повышении общего артериального давления, давление в мозге долгое время остается стабильным. Системы регуляции позволяют перераспределять кровоток из отделов мозга с меньшей нагрузкой на участки с усиленной мозговой деятельностью.

Мозг имеет автономную систему регуляции, что позволяет ему находиться в здоровом функциональном состоянии и контролировать процессы непрерывного приспособления организма к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды. В состоянии функционального покоя мозг получает 750 мл крови в минуту, что составляет 15 % от сердечного выброса. У детей активность кровотока на 50–55 % выше, а у пожилых на 20 % ниже, чем у человека в зрелом возрасте.

Следует отметить, что серое вещество мозга (клеточные тела нейронов) обеспечивается кровью более интенсивно, чем белое (проводящие пути), что обусловлено большей активностью клеток. Так при напряженной умственной работе локальный кровоток в коре головного мозга может возрастать в 2–3 раза по сравнению с состоянием покоя.

Мозг имеет самую богатую капиллярную сеть. Нервные клетки не только оплетаются, но и пронизываются капиллярами. Сосуды мозга связаны между собой коллатералями («мостиками»). Артериальное коллатеральное кровообращение головного мозга, важное для поддержания нормального кровотока, играет особенно значительную роль в компенсации нарушений кровообращения при закупорке одной из мозговых артерий.

При высокой интенсивности кровотока в сосудах мозга, давление крови в них поддерживается в относительном постоянстве. Сложная цепь регуляторных механизмов охраняет мозг от падения артериального давления и гипоксии (снижения кислорода). На пути тока крови в мозг встречается множество чувствительных клеток (прессорецепторов, хеморецепторов), способных реагировать на артериальное давление и регулировать ритм сердца и тонус сосудов.

Деятельность сосудодвигательных центров мозга связана не только с нервными и гуморальными механизмами регуляции, но и с системой автономной регуляции, позволяющей, несмотря на значительные колебания общего артериального давления, поддерживать мозговой кровоток на постоянном уровне.

Таким образом, мозговое кровообращение обеспечено сложными регулирующими механизмами, позволяющими поддерживать постоянство поступления необходимых ему веществ.

При избыточном кровоснабжении мозга может произойти его излишняя гидратация (скопление жидкости) с последующим развитием отека и повреждениями жизненно важных центров, не совместимыми с жизнью. Причиной избыточности кровоснабжения может послужить, например, увеличение системного артериального давления до 160–170 мм рт. ст. и выше.

В проблеме нарушения кровоснабжения мозга большое внимания уделяется артериям. Но не менее значимо и венозное кровообращение. По венам осуществляется вывод с кровью отработанных веществ (шлаков) — то есть, очищение мозга. Благодаря этим сосудам поддерживается постоянное внутричерепное давление.

Нарушение венозного оттока ведет к застою крови и накоплению жидкости в мозге, вызывает гидроцефалию со сдавлением мозговых центров, способствует возникновению флебитов и тромбофлебитов.

Есть еще одна особенность вен мозга, которую необходимо учитывать. Стенка венозного сосуда в мозге не имеет клапанного аппарата, в отличие, например, от вен конечностей (клапаны помогают выдерживать нагрузки, продвигая кровь вверх и не давая ей двигаться в обратном направлении). Поэтому венозная кровь в сосудах мозга свободно пропускается в обе стороны в зависимости от возникшего давления. Это создает опасность быстрого распространения инфекции из пазух носа и глазниц, чему способствуют и атомические особенности строения носа и его придаточных пазух, находящихся в непосредственной близости от мозга. При кашле венозное давление увеличивается, становится возможным обратный венозный ток, застой, гипоксия мозга. Известны случаи потери сознания во время приступа кашля при наличии хронического заболевания дыхательных путей и у маленьких детей, когда они «заходятся» в кашле при болезни и в плаче с криком до кашля.

Становиться понятным, почему длительные нарушения со стороны органов дыхания, сопровождающиеся постоянным отеком и кашлем, могут вызывать нарушения мозгового кровообращения. Потому что они не только вызывают гипоксию мозга, но и нарушают венозный отток и, являясь постоянным очагом инфекции, способствуют ее проникновению в мозг.

Наблюдать проявления застойных явлений в мозге (расширенные, наполненные кровью сосуды глазного дна) может, например, врач-окулист. Но это видно и невооруженным глазом: красные, отечные глаза после сна (вследствие приема алкоголя накануне, переедания на ночь, недосыпания) служат симптомом застойных явлений в мозге.

После краткого экскурса в физиологию становится ясным, что причины ухудшения мозгового кровообращения могут быть связаны с нарушениями притока крови в мозг и оттока крови из мозга.

Круги кровообращения

Что относится к системе кровообращения в организме? Самой крупной артерией является аорта, в которую кровь выталкивается под большим давлением из левого желудочка. Далее движение осуществляется по артериям, капиллярам и венам. Крупные сосуды в органах разветвляются на все более мелкие, микроскопически тонкие. Капилляры затем укрупняются, собираются в вены.

Таблица «Круги кровообращения»

Мелкие вены укрупняются, вливаются в полые вены, впадающие в правое предсердие. В результате его сокращения кровь поступает в правый желудочек. Из него выходит легочная артерия, несущая венозную кровь. По легочным венам артериальная кровь поступает в левое предсердие.

Функции органов кровообращения:

• Обеспечение клеток питанием, гормонами, витаминами, кислородом, водой, органическими и неорганическими ионами.
• Сохранение постоянной температуры и прочих важных параметров организма.
• Удаление из клеток СО2 и ненужных продуктов обмена.
• Участие в гуморальной регуляции.
• Осуществление газообмена.

Средний объем крови в теле человека — от 4 до 6 л. Артериальная кровь составляет 20%, венозная — до 80% от общего объема. Половина не участвует в кровотоке, а находится в депо крови: печени, селезенке, венах брюшной полости. Запас быстро дополняет и увеличивает массу циркулирующей крови в критических ситуациях.

Смотри также: Какие причины сердечно-сосудистых заболеваний и какие предпосылки?

Что происходит при повышении артериального давления?

Сначала медленно нарушается тонус сосудов. Со временем, при сохранении повышенного артериального давления (АД), могут происходить мелкие кровоизлияния в мозг и инсульты.

В результате постоянного повышения АД при гипертонической болезни происходит выход плазмы (часть крови без форменных элементов), что в конечном итоге приводит к разрушению стенок сосудов.

Как это происходит? На стенках сосудов откладывается специфический белок (гиалиноподобное вещество, по своей структуре напоминающее хрящ), что ведет к развитию гиалиноза. Сосуды становятся похожи на стеклянные трубки, теряют свою эластичность и способность удерживать давление крови. Кроме того, повышается проницаемость сосудистой стенки, и кровь может свободно проходить сквозь нее, пропитывая нервные волокна (диапедезное кровотечение). Результатом таких превращений может стать образование микроаневризм и разрыв сосуда с кровоизлиянием и попаданием крови в белое мозговое вещество. Образующиеся в итоге отек и гематомы ведут к следующим кровоизлияниям (геморрагический инсульт).

Атеросклероз, сопровождающий гипертоническую болезнь, или существующий без нее (что бывает редко) способствует ишемии мозга — недостаточности поступления в ткани питательных веществ и кислорода (кроме атеросклеротических бляшек, сужающих просвет артерий, сама кровь бывает густой и вязкой).

Острые нарушения кровообращения — это инсульты (геморрагический и ишемический). Но все начинается с преходящих нарушений мозгового кровообращения на фоне гипертонической болезни и атеросклероза, а также — часто сопутствующих им ожирения, сахарного диабета, болезней дыхательных путей.

Симптомы нарушения мозгового кровообращения

При формировании в мозге очага с нарушенным кровоснабжением, у больного может неметь половина туловища (с противоположной месту поражения стороны) и часть лица вокруг губ, возможен кратковременный парез конечностей или других частей тела и лица. Нарушается речь, может возникнуть эпилептический припадок.

При нарушении кровообращения, в зависимости от места поражения, могут слабеть ноги и руки, кружиться голова, больному бывает трудно глотать и произносить звуки, возникает фотопсия (появление в глазах светящихся точек, искр и т.п.) или диплопия (раздвоение видимых предметов). Человек теряет ориентацию, у него возникают провалы в памяти.

Признаки нарушения мозгового кровообращения на фоне гипертонии проявляются в следующем: начинает сильно болеть голова и глазные яблоки, человек испытывает сонливость, у него возникает заложенность ушей (как в самолете во время взлета или посадки) и приступы тошноты. Лицо краснеет, усиливается потоотделение.

В отличие от инсультов все эти симптомы, которые получили название «транзиторные атаки», проходят в течение суток.

Хроническое нарушение мозгового кровообращения (ХНМК) в отличие от острых форм развивается постепенно. При этом различают три стадии заболевания:

1. На первой стадии симптомы носят расплывчатый характер. Они больше напоминают синдром хронической усталости. Человек быстро утомляется, становится вспыльчивым и рассеянным, забывает некоторые малозначительные моменты. У него нарушается сон, часто меняется настроение, болит и кружится голова.
2. На второй стадии хроническое нарушение мозгового кровообращения сопровождается значительным ухудшением памяти, развиваются небольшие нарушения двигательных функций, вызывающие шаткость походки. В голове возникает постоянный шум. Человек плохо воспринимает информацию, с трудом концентрируя на ней свое внимание. Становится раздражительным и не уверенным в себе, теряет интеллект, неадекватно реагирует на критику, часто впадает в депрессию. Он постепенно деградирует как личность и плохо адаптируется в социальном плане. У него постоянно кружится и болит голова. Ему всегда хочется спать. Работоспособность значительно снижена.
3. На третьей стадии все симптомы усиливаются. Деградация личности переходит в слабоумие, страдает память. Выйдя из дома один, такой человек никогда не найдет дороги обратно. Двигательные функции нарушены, что проявляется в треморе рук, скованности движений. Заметно нарушение речи, раскоординированность движений.

Историческая справка

В прошлом, когда под рукой у ученых еще не было информативных приборов, способных изучать физиологические процессы на живом организме, величайшие деятели науки вынуждены были заниматься поиском анатомических особенностей у трупов. Естественно, что у умершего человека сердце не сокращается, поэтому некоторые нюансы приходилось домысливать самостоятельно, а иногда и попросту фантазировать. Так, еще во втором веке нашей эры Клавдий Гален, обучающийся по трудам самого Гиппократа, предполагал, что артерии содержат в своем просвете воздух вместо крови. На протяжении дальнейших столетий было выполнено немало попыток объединить и связать воедино имеющиеся анатомические данные с позиции физиологии. Все ученые знали и понимали, как устроена система кровообращения, но вот как это работает?

Колоссальный вклад в систематизацию данных по работе сердца внесли ученые Мигель Сервет и Уильям Гарвей в 16-м веке. Гарвей, ученый, впервые описавший большой и малый круги кровообращения, в 1616 году определил наличие двух кругов, но вот как связаны между собой артериальное и венозное русло, он объяснить в своих трудах не мог. И лишь впоследствии, в 17-м веке, Марчелло Мальпиги, один из первых начавший использовать микроскоп в своей практике, открыл и описал наличие мельчайших, невидимых невооруженным глазом капилляров, которые служат связующим звеном в кругах кровообращения.

Последствия нарушений мозгового кровообращения

Инвалидность — печальный итог острого и во многих случаях хронического нарушения мозгового кровообращения.

Острое нарушение мозгового кровообращения имеет тяжелые последствия. В большинстве случаев, человек, перенесший инсульт, становится абсолютно беспомощным. Он не может самостоятельно кушать, выполнять гигиенические процедуры, одеваться и т.д. У таких людей полностью нарушена способность мыслить. Они теряют счет времени и совершенно не ориентируются в пространстве.

У кого-то сохраняется способность двигаться. Но немало людей после нарушения мозгового кровообращения навсегда остаются прикованными к постели. Многие из них сохраняют ясный ум, понимают, что происходит вокруг них, но лишены речи и не могут выразить словами свои желания и чувства.