Физиологические особенности кровообращения в мозге. Гематоэнцефалический барьер

Мозговой кровоток

Одним из общих правил функционирования сердечно-сосудистой системы является то, что при любых условиях она стремиться сохранить адекватный кровоток в головном мозге.

Анатомические особенности. Подача крови в головной мозг идет по 4 магистральным со­судам: 2 внутренние сонные артерии и 2 позвоночные артерии, а отток крови от мозга идет по 2 основным сосудам — яремным венам. Магистральные артерии на основании черепа образуют виллизиев круг, откуда отходят артерии, снабжающие кровью ткани головного мозга. Оттекающая от мозга кровь поступает в вены, образующие синусы в твердой мозговой оболочке. В отличие от других частей тела венозная система мозга не выполняет емкостной функции.

Капиллярная сеть достаточно плотная. В сером веществе капилляры расположены значи­тельно гуще, чем в белом.

Известно, что мозг расположен в ригидном костном образовании — черепе. Поскольку в по­лости черепа, помимо мозгового вещества, содержатся кровь и цереброспинальная жидкость, яв­ляющиеся малосжимаемыми жидкостями, их общий объем остается почти постоянным.

Физиологические особенности. Кровообращение головного мозга более интенсивно, чем других органов: около 15% крови каждого сердечного выброса в большой круг кровообращения поступает в сосуды мозга. Наличие мозгового кровотока — необходимое условие для существова­ния нейронов. 5-минутное нарушение кровотока вызывает необратимую гибель мозга.

Капилляры мозга относятся по строению к соматическому (сплошному) типу с низкой про­ницаемостью для воды и водорастворимых веществ; это создаёт гематоэнцефалический барьер. Липофильные вещества, О₂ и СО₂ легко диффундируют через всю поверхность капилляров, а глю­коза и аминокислоты транспортируются через эндотелий капилляров специальными переносчика­ми. Благодаря гематоэнцефалическому барьеру, внеклеточное пространство мозга представляет собой жидкостное пространство, химический состав которого регулируется независимо от состава плазмы.

Особенности регуляции. Несмотря на колебание системного артериального давления в пределах от 60 до 180 мм рт. ст., количество крови, притекающей к мозгу, сохраняется на посто­янном уровне — около 750 мл. Кроме того, имеющиеся многочисленные изгибы (сифоны) по ходу сосудистого русла способствуют сглаживанию перепадов артериального давления и пульсирую­щего кровотока.

Церебральный кровоток регулируется почти полностью локальными механизмами. Во-первых, это достигается за счет миогенного механизма — при повышении артериального давления тонус гладких мышц магистральных сосудов мозга возрастает, что препятствует увеличению диа­метра этих сосудов, а следовательно, и притоку крови: при понижении АД тонус сосудов снижает­ся и артерии расширяются.

Во-вторых, за счёт локальной метаболической регуляции. Главный регулятор церебрального кровотока — угольная кислота. Увеличение парциального напряжения СО₂ в крови (гиперкапния) сопровождается расширением мозговых сосудов, а гипокапния - их сужением. Вот почему при гипервентиляции легких возникающая гипокапния приводит к резкому уменьшению коркового кровотока, что проявляется в возникновении спутанного сознания, головокружения, судорог. По­добный эффект (спазм сосудов) возникает при повышении парциального напряжения О₂.

Общий мозговой кровоток является стабильным почти при любых условиях. Вместе с тем, внутри мозга постоянно происходит перераспределение кровотока — там, где совершается работа нейронов, там кровоток выше. Повышение кровообращения в активном участке мозга обеспечива­ется за счет накопления в этой области продуктов метаболизма (Н⁺, К⁺) и снижения ионов Са²⁺. Кроме того, в процессах распределения мозгового кровотока значительную роль играют специ­альные механизмы с участием самих возбуждённых нейронов.

Сосудорасширяющий эффект оказывают: гистамин (средние и крупные артерии), брадики-нин (мелкие артерии); к вазоконстрикторам относятся: простагландины группы F, катехоламины.

Хотя все сосуды мозга получают симпатические волокна, но конечный эффект нейроген-ных влияний на мозговой кровоток не является однозначным, т.к. эти влияния зависят от выра­женности ауторегуляции, исходного тонуса сосудов, напряжения СО₂ и О₂ и много другого. Одна­ко, симпатически волокна принимают участие в реализации рефлексов с каротидного синапса. При повышении АД и при раздражении барорецепторов каротидного синуса церебральные сосуды суживаются, чем снижают объём поступающей к ним крови.