Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Кровоснабжение головного мозга обеспечивается двумя артериальными системами: внутренних сонных артерий (каротидных) и позвоночных артерий. Связь двух артериальных систем (внутренних сонных и позвоночных артерий) осуществляется благодаря наличию артериального круга большого мозга (так называемого виллизиева круга). Две передние мозговые артерии анастомозируют с помощью передней соединительной артерии. Две средние мозговые артерии анастомозируют с задними мозговыми артериями с помощью задних соединительных артерий (каждая из которых является ветвью средней мозговой артерии). Функция виллизиева круга — поддержание адекватного кровотока в головном мозге: при нарушении кровотока в одной из артерий происходит компенсация благодаря системе анастомозов (рис. 22.69).

Рис. 22.69. Сосуды основания мозга (схема)

Характерным отличием кровоснабжения мозга является отсутствие привычной «воротной» системы. Ветви артериального круга большого мозга не входят в мозговое вещество (как это наблюдается в печени, легких, почках, селезенке и других органах), а расстилаются по поверхности мозга, последовательно отдавая многочисленные тонкие веточки, отходящие под прямым углом. Подобное строение, с одной стороны, обеспечивает равномерное распределение кровотока по всей поверхности больших полушарий, а с другой — создает оптимальные условия васкуляризации для коры большого мозга. Этим же объясняется отсутствие в веществе мозга сосудов крупного калибра — преобладают мелкие артерии, артериолы, капилляры. Наиболее разветвленная сеть капилляров обнаруживается в области гипоталамуса и в субкортикальном белом веществе.

Одной из наиболее характерных особенностей сосудистой сети мозга является ГЭБ (см. разд. 6.7.3), который препятствует прямому доступу растворенных веществ из просвета капилляров в спинномозговую жидкость. По этой причине многие препараты, воздействующие на другие органы или кровеносные сосуды, не влияют на мозг. Полярные и водорастворимые соединения медленно проникают через ГЭБ, а способность белков пересекать барьер крайне ограничена. Только вода, О₂ и CO₂ (или другие газы) могут легко диффундировать через мозговые капилляры. Глюкоза перемещается медленнее благодаря облегченной диффузии. ГЭБ защищает мозг от резких изменений в составе артериальной крови. ГЭБ может быть поврежден в областях головного мозга, которые ранены, инфицированы или поражены опухолями. В специализированных областях головного мозга — циркумвентрикулярных органах (см. разд. 6.7.1) — капилляры фенестрированы и имеют характеристики проницаемости, аналогичные характеристикам капилляров в кишечном кровообращении.

В мозге отсутствуют лимфатические сосуды.

Средняя скорость мозгового кровотока равна примерно 750 мл/мин (учитывая, что мозг взрослого человека имеет массу около 1500 г). Эта величина составляет 13% общего сердечного выброса. Скорость кровотока в сером веществе, богатом нейронами, значительно выше, чем в белом.

При чрезвычайно интенсивном возбуждении нейронов головного мозга (например, при генерализованных судорогах) мозговой кровоток может возрастать на 50%. Возможно также увеличение кровотока в отдельных областях головного мозга при усилении их активности, однако общий мозговой кровоток при этом изменяется незначительно.

Череп окружает всю сосудистую сеть мозга, мозг и спинномозговую жидкость. Поскольку жесткий череп имеет фиксированный общий объем, вазодилатация и увеличение объема сосудов в одной области мозга должны выполняться путем взаимных изменений объема в другом месте в черепе. Точный контроль объема мозгового кровотока важен для предотвращения повышения внутричерепного давления. При отеке мозга, кровоизлиянии или опухоли головного мозга неврологическая дисфункция может быть следствием ограничения кровотока из-за сжатия сосудов.

Из всех тканей тела мозг наименее устойчив к действию ишемии. Прекращение мозгового кровотока даже на 5 с приводит к потере сознания, а ишемия, длящаяся несколько минут, — к необратимому повреждению ткани. К счастью, регуляция мозгового кровообращения находится в основном под непосредственным контролем мозга. Местные регуляторные механизмы и собственные рефлексы поддерживают его кровообращение на относительно постоянном уровне при возможном неблагоприятном внешнем влиянии таких факторов, как активность симпатических вазомоторных нервов, циркуляция в кровеносной системе гуморальных вазоактивных веществ и изменения давления крови. При определенных условиях мозг также регулирует свой кровоток, вызывая изменения системного кровяного давления.