Принцип саморегуляции мозгового кровообращения

Кровоснабжение головного мозга

Особенности кровообращения в головном мозге.

Принцип саморегуляции мозгового кровообращения.

(обзор литературы)

Дубовой А. В.

Головной мозг – главный регулятор всех жизненных функций организма и его взаимоотношений с окружающей средой. Это определило особые черты его метаболизма и гемодинамического обеспечения, осуществляемого системой мозгового кровообращения.

Кровоснабжение мозга характеризуется наличием оптимального режима, обеспечивающего в процессе жизнедеятельности непрерывное и своевременное пополнение его энергетических и иных затрат. Это достигается последовательным включением ряда факторов, приводящих в действие механизмы саморегуляции мозгового кровообращения. Их наличие обуславливает относительную независимость мозгового кровотока от изменений общей гемодинамики, что составляет особенность мозгового кровообращения. Величина мозгового кровотока регулируется главным образом металлической активностью вещества мозга: при усилении функциональной активности мозга или его отдельных систем повышается уровень обменных процессов и усиливается кровообращение. Обмен веществ в головном мозге в связи с высокой интенсивностью признаётся метаболизмом активности. Всё это определяет исключительно высокую потребность головного мозга в кислороде. Головной мозг, в отличие от других органов, практически не располагает запасами кислорода, потребляемого им для получения энергии путём аэробного окисления глюкозы до углекислоты и воды. Этим объясняется высокая чувствительность нервной ткани к гипоксии. Необратимые повреждения нервных клеток коры головного мозга развиваются в результате ишемии более 5 минут. При этом последующая перфузия не приводит к восстановлению кровотока на различных территориях мозга вследствие перекрытия капиллярного отдела микроциркуляторного русла. Перемещение крови происходит из областей мозга, менее активных в функциональном отношении, в области с интенсивной деятельностью. Величина локального кровотока в это время значительно повышается в одних областях, снижаясь одновременно в других на фоне стабильного или, реже, несколько увеличенного кровотока в мозге в целом.

Таким образом, особенностями мозгового кровообращения являются:

· наличие оптимального режима в виде адекватности условиям функционирования мозга;

· относительная независимость от изменений общей гемодинамики;

· высокая интенсивность в связи с высокой потребностью мозга в кислороде.

Система регуляции адекватного мозгового кровотока сложна. Известны миогенный, неврогенный, нейрогуморальный и метаболический механизмы его регуляции.

Эффектором являются гладкие мышцы мозговых сосудов, сокращение или расслабление которых приводит к сужению или расширению просвета сосудов.

Миогенная регуляция мозгового кровотока осуществляется за счёт изменения внутриартериального давления и прямой ответной реакции мышц сосудистой стенки в виде сужения артерий при его повышении или их расширения при его снижении (феномен Остроумова-Бейлисса). Действие этой реакции кратковременно.

Основной механизм, определяющий состояние мозгового кровотока – метаболическая регуляция.

Повышение функциональной активности нервных клеток сопровождается увеличением потребления ими кислорода, что снижает его напряжение в веществе мозга и увеличивает в нём накопление углекислоты (гиперкапния). Это вызывает сдвиг КЩР в сторону ацидоза, снижение pH в межклеточной жидкости (N=7,35-7,45), что приводит к расширению мозговых артерий и увеличению притока крови к деятельной области мозга. Усиление локального мозгового кровотока способствует доставке кислорода, удалению избытка углекислоты и восстановлению нормальных значений рН, в связи с чем происходит сужение артерий и возвращение кровотока к нормальным показателям. В процессе метаболической регуляции мозгового кровообращения в качестве основного пускового механизма является изменение содержания углекислоты в веществе головного мозга.

Наряду с метаболическим контролем существует также нервный контроль за вазомоторной деятельностью многих уровней сосудистой системы мозга.

Способность механизмов (местных – миогенного и метаболического, общих – нейрогенного и нейрогуморального) поддерживать кровоснабжение мозга в соответствии с его функциональной и метаболической потребностью и тем самым сохранять относительное постоянство внутренней среды (гомеостаз) принято называть саморегуляцией мозгового кровообращения.

Принцип саморегуляции системы мозгового кровообращения состоит в усилении кровотока в отдельных областях мозга при усилении их функциональной активности.

Саморегуляция нарушается при определённых величинах скорости снижения системного артериального давления (АД). Минимальной величиной критического уровня системного АД принято считать 60 мм рт. ст. (при исходном уровне 120 мм рт. ст.). Ниже этой величины нарушается саморегуляция и мозговой кровоток.

Отношение диапазона изменений системного АД, в рамках которого мозговой кровоток сохраняет стабильность, к исходному уровню давления составляет показатель регуляции мозгового кровотока. Величина диапазона 120-60=60 мм рт. ст., а показатель саморегуляции (60/120=0,5). Эта величина является показателем высокого уровня саморегуляции.

Возможно развитие у больных ишемии мозга на фоне достаточно высокого уровня АД даже при незначительном его снижении. В этих случаях нарушения мозгового кровообращения развиваются по механизму сосудистой мозговой недостаточности, для которого характерна зависимость мозгового кровотока от различных экстрацеребральных факторов, вызывающих снижение системного АД.

Срыв саморегуляции мозгового кровотока может наступить и при значительном подъёме системного АД. В этих условиях нарушается миогенная регуляция, т.к. мышечный аппарат артерий мозга становится неспособным противостоять повышенному внутрисосудистому давлению.

Саморегуляция нарушается при значительном снижении насыщения крови кислородом или увеличении напряжения углекислоты в мозге. Мозговой кровоток начинает в этих случаях также меняться вслед за изменением системного АД.

При очаговых поражениях мозга нарушения метаболизма и регуляции кровотока могут носить локальный характер.

Саморегуляция мозгового кровотока возможна при условии обеспечения нормальной жизнедеятельности мозга. Повреждения и отёк мозга, недостаточность его кровоснабжения при нарушениях проходимости или иннервации его сосудистой системы, при неблагоприятных изменениях состава крови и др. ограничивают возможности саморегуляции мозгового кровотока.