Регуляція мозкового кровотоку
За виняткомперіодів інтенсивної мозкової активностішвидкість утилізації кисню мозковою тканиною залишається у вузьких межах - 3,5 (±0,2) мл кисню на 100 г мозкової тканини за 1 хв. Якщо кровотік до мозку стає недостатнім для забезпечення його необхідною кількістю кисню, механізм, що викликає розширення судин при нестачі кисню, негайно повертає мозковий кровотік і доставку кисню в тканину мозку практично до нормального рівня.
Таким чином,в мозковій тканинідіє такий же механізм регуляції місцевого кровотоку, як у коронарних судинах, скелетних м'язах та в більшості інших областей судинної системи організму.
Експериментально показано, що при зниженні Ро2 в мозковій тканині нижче 30 мм рт. ст. (При нормальному значенні 35-40 мм рт. ст.) Мозковий кровотік негайно зростає. Це важливий фактор, оскільки при нижчих значеннях Ро2, особливо нижче 20 мм рт. ст., функція мозку порушується, і може розвинутись кома. Таким чином, кисневий механізм місцевого регулювання мозкового кровотоку є дуже важливим захисним механізмом проти зниження нервової активності мозку і, отже, проти порушення розумової діяльності.
Вимірювання мозкового кровотокута вплив мозкової активності на кровотік. Розроблено метод одночасної реєстрації кровотоку у людини у багатьох, аж до 256 ізольованих сегментах кори великого мозку. Для цього в сонну артерію вводять радіоактивну речовину, наприклад, радіоактивний ксенон, потім у міру проходження його через мозкову тканину реєструють радіоактивність кожного сегмента кори. Для цього на поверхні кори встановлюють 256 мініатюрних детекторів радіоактивного випромінювання.Швидкість наростання та зменшення радіоактивностів кожномутканинному сегменті є безпосередньою мірою швидкості кровотоку через відповідний сегмент.
За допомогою цього методу стало ясно, що кровотік у кожному окремому сегменті мозку протягом декількох секунд змінюється в діапазоні від 100 до 150% у відповідь на локальні зміни нервової активності. Наприклад, просте стискання кисті в кулак викликає негайне збільшення кровотоку в моторній корі протилежного боку мозку. Читання книги збільшує кровотік, особливо в зорових областях потиличної кори та в областях сприйняття мови скроневої кори.
Цей метод вимірювання кровотоку також можна використовувати для локалізації джерела епілептичних нападів, оскільки локальний мозковий кровотік різко і значно зростає в точці фокусу кожного нападу.
Ілюстрацієювпливу локальної нервової активностіна мозковий кровотік є малюнок, на якому показано типове збільшення кровотоку в потиличній корі мозку кішки при освітленні її очей інтенсивним світлом протягом 30 сек.
Мозковий кровотікдуже добре «саморегулюється» при змінах артеріального тиску в межах від 60 до 140 мм рт. ст. Це означає, що середній артеріальний тиск може різко знижуватися до 60 мм рт. ст. або підніматися до 140 мм рт. ст. без суттєвої зміни мозкового кровотоку. Більше того, у людей з гіпертензією саморегуляція мозкового кровотоку здійснюється навіть під час підйому середнього артеріального тиску до величин 160-180 мм рт. ст.
На малюнку показано стан мозкового кровотоку у людей з нормальним кров'яним тиском і у хворих з гіпертензією та гіпотензією. Видно надзвичайну сталість мозкового кровотоку при змінах середнього артеріального тиску в межах від 60 до 180 мм.рт. ст. Але після зниження артеріального тиску нижче 60 мм рт. ст. мозковий кровотік справді значно знижується.
Роль симпатичної нервової системиу регуляції мозкового кровотоку. Система мозкового кровообігу має потужну симпатичну іннервацію, що виходить із верхнього шийного симпатичного ганглія, розташованого в ділянці шиї, звідки симпатичні волокна входять у мозок разом із мозковими артеріями. Ця іннервація забезпечує і великі мозкові артерії, і артерії, що проникають у речовину мозку.
Однак перерізка симпатичних нервів або їх стимуляція від слабкого до помірного ступеня зазвичай веде лише до незначної зміни мозкового кровотоку, оскільки механізм саморегуляції кровотоку може перекривати нервові впливи.
Якщосередній артеріальний тискрізко зростає до виключно високого рівня, наприклад під час активної м'язової роботи або при інших станах, що супроводжуються надмірною активністю системи кровообігу, симпатична нервова система в нормі звужує мозкові артерії великого та середнього розміру достатньою мірою. , щоб запобігти поширенню високого тиску до дрібніших кровоносних судин мозку. Це важливо задля попередження крововиливу у мозок, тобто. інсульту.