Зависимость метаболизма и кровоснабжения головного мозга от его активности

Головной мозг потребляет в минуту примерно 50 мл О₂, что составляет около 20% общего потребления кислорода человеком в покое. В связи с этим кровоснабжение головного мозга, на долю которого приходится лишь 2,5% общего веса тела, в покое должно составлять 15% сердечного выброса. Кровоснабжение разных отделов мозга различно. Во-первых, в белом веществе больших полушарий оно значительно слабее, чем в коре; во-вторых, всегда существуют хотя бы небольшие различия в кровоснабжении отдельных участков самой коры. В покое (рис. 6.14,А, Б) при типичном α-ритме ЭЭГ кровоток в лобных долях значительно больше, чем в остальных отделах коры. На фоне незначительных

142 ЧАСТЬ II. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ И ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Рис. 6.14. Измерение местного кровотока путем введения во внутреннюю сонную артерию l33Xe (N. А. Lassen, D. Η. Ingvar). За поступлением и вымыванием радиоактивного ксенона в различных участках головного мозга следят при помощи счетчика Гейгера, помещенного на боковую поверхность головы. Автоматизированная обработка сигналов позволяет рассчитать кровоток и представить его в виде цифр или условных обозначений. А. Общая схема метода. Б. Кровоток в доминантном полушарии в покое (усредненные данные для восьми человек). Отклонения от средней для полушария величины обозначаются значками (вверху справа). В. Те же данные, что и на Б, однако отмечены лишь участки с кровотоком, отклоняющимся от среднего по меньшей мере на 20%. Г Е. Изменения местного кровотока при
различных видах деятельности головного мозга; обозначения те же, что и на В (измерения D. Н. Ingvar et al.; по [50])

болевых раздражений кожи максимум кровоснабжения смещается уже в теменную область, т.е. в первичную сенсорную зону (В). Одновременно несколько возрастает общее кровоснабжение головного мозга. При активном сжимании и разжимании кулака контралатеральной конечности (Г) происходит аналогичное, однако еще более выраженное перераспределение кровотока. Чтение вслух (Д) сопровождается увеличением кровоснабжения областей, расположенных в виде буквы Z, в том числе зрительных отделов затылочных долей [50].

По-видимому, такие местные изменения кровотока обусловлены главным образом метаболическими факторами. «Метаболические» карты, полученные путем исследования поглощения радиоактивной глюкозы клетками мозга, в значительной степени совпадают с «картами кровоснабжения». Следовательно, любое местное увеличение активности нейронов, обусловлено ли оно двигательными, сенсорными или мыслительными процессами, сопровождается повышением интенсивности их обмена веществ; при этом выделяются метаболиты, приводящие к местному расширению сосудов и увеличению кровотока.

Клинические данные свидетельствуют, что у больных в бессознательном или коматозном состоянии, при тяжелом слабоумии или шизофрении нарушение сенсорных, двигательных или психических функций сопровождается снижением как общего мозгового кровотока, так и кровоснабжения соответствующих областей [50]. Следовательно, методы измерения этого кровотока могут приобрести большое клиническое значение, особенно если удастся повысить их разрешающую способность и анализировать с их помощью состояние не только поверхности головного мозга, но и его глубинных отделов.