Кислородный гомеостаз в нервной системе

Видео: Физиология ЦНС

В норме мозговой кровоток определяют как адекватный, если он составляет 40-75 мл на 100 г мозгового вещества в 1 мин- в среднем 55 мл/(100 г*мин).

Известно, что в мозге 90% энергии, необходимой как для поддержания его функциональной активности, так и для осуществления пластических процессов, обеспечивается за счет аэробного гликолиза и только 10% – за счет анаэробного гликолиза (М.С.Гаевская, 1963- Monitoring, 1967). На 100 г своей массы в 1 мин мозг потребляет от 20,5% до 35,8% общего расхода кислорода в организме (В.В.Сучков, 1982). Величина потребления кислорода мозгом, равная 20 мл/(100г*мин), является критической и находится на грани несовместимости с жизнью. Собственные запасы кислорода в мозге ничтожны. Нейроны весьма чувствительны к дефициту кислорода, а в определенных участках мозга запаса кислорода хватает лишь на 1 секунду (К.П.Иванов, 1974). Через 190 с после прекращения поступления кислорода в мозг возникают его необратимые изменения (В.И.Салалыкин, А.И.Арутюнов, 1978).

Как указывал Drinker (1938 – цит. по: В.И.Салалыкин, А.И.Арутюнов, 1978), чувствительность отдельных отделов нервной системы к кислородному голоданию различна. Так, ткань головного мозга переносит полную гипоксию в течение 3-5 мин, малые пирамидные клетки мозжечка – 8 мин, клетки Пуркинье – 13 мин, клетки центров продолговатого мозга – 20-30 мин, спинного мозга – 60 мин, симпатических узлов – 60 мин, нервных сплетений кишечника – 180 мин. Это объясняется тем, что интенсивность окислительных процессов в разных отделах головного и спинного мозга неодинакова- серое вещество потребляет кислорода в 4 раза больше, чем белое, и в 50 раз больше, чем периферические нервы (Gerard, 1932- Folch, 1951 – цит. по: В.И.Салалыкин, А.И.Арутюнов, 1978).

В проблеме кислородного гомеостаза организма одним из центральных вопросов является выяснение критических уровней рО2 на всех ступенях кислородного каскада. Ю.Я.Кисляков и К.П.Иванов (1974) на модели ячейки выяснили, что повышение рО2 в нейронах под влиянием ускорения капиллярного кровотока ограничено скоростью его 1-1,25 мм/с для нормоксемии и 0,6-0,75 мм/с для гипоксемии. При дальнейшем ускорении капиллярного кровотока рО2 в нейронах не изменяется. Оптимальная скорость капиллярного кровотока в мозге в очень узких пределах – от 0,5 до 1 мм/с. Авторы считают, что скорость кровотока в капиллярах и нейронах очень резко меняется в зависимости от изменений величины нейрона, интенсивности его дыхания, насыщения крови кислородом. По данныи К.П.Иванова (1975) и Е.А.Коваленко (1975), гипоксемия может вызвать максимум увеличения кровотока в коре мозга только на 50% от исходного уровня. Однако экспериментально установлено, что капилляры коры головного мозга расширяются только на 25-30% (естественный ограничитель функции. – И.С.).

При исследовании крови, взятой из луковицы яремной вены, необходимо, как указывают В.И.Салалыкин и А.И.Арутюнов (1978), учитывать, что она – в силу особенностей мозгового кровообращения – не во всех случаях отражает действительное состояние энергетического обмена мозга. Кровь луковицы яремной вены содержит 2/3 крови, оттекающей от одноименного и 1/3 крови от противоположного полушария. Более того, мозг – крайне неоднородная структура как в функциональном отношении, так и в отношении кровотока и метаболизма. Достаточно указать, что потребление кислорода клетками серого вещества составляет 60-40 мл, а белого – 25-30 мл. В патологических условиях в отдельных областях мозга возможно возникновение резкого нарушения соотношения кровотока и метаболизма, при этом в других областях это соотношение может оставаться неизмененным. Теоретически, пишут авторы далее, можно предположить наличие трех областей в мозге (не связывая это с какими-либо структурами мозга) с нормальным, пониженным и повышенным кровотоком и метаболизмом. При этом, если зоны повышенного или пониженного кровотока и метаболизма превышают сумму таковых в зонах с нормальным и противоположным направлением в сдвигах показателей, в крови яремной вены будет обнаружен соответствующий сдвиг. Например, если потребление кислорода в 1/3 мозга осталось неизмененным, в 1/3 снизилось на 15%, а в другой увеличилось на 50%, то определение суммы потребления кислорода мозгом на основании показателей в крови луковицы яремной вены составит лишь 35%, а не 50%. В действительности расчет еще более сложен, так как недоучитывается примесь крови из противоположного полушария. Но и такой приближенный расчет свидетельствует о недостаточности одной только биохимической методики для оценки тяжести гипоксии мозга.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!