Кровоснабжение головного мозга и нарушение его деятельности

Мощность  головного мозга

Мощность  — физическая величина, измеряемая отношением работы (потребленной энергии) к промежутку времени, в течение  которого она произведена.

Таким образом, каждую секунду мозг потребляет около 30 Дж, которые каким-то образом должны быть преобразованы в работу или  в тепло. При этом кора головного  мозга потребляет около 24 Дж, а белое  вещество — около 6 Дж.

Известно, что  организм поддерживает энергоснабжение  мозга приблизительно на постоянном уровне (около 20% кислорода, содержащегося  в крови, расходуется в мозге). При определенных условиях кровоснабжение мозга может возрастать (на 50%). Учитывая это, можно утверждать, что мощность головного мозга при различных  условиях жизнедеятельности человека может ориентировочно составлять от 15 до 45 Вт.  Полученные энергетические оценки мощности головного мозга, скорее всего, несколько занижены по сравнению с реальными величинами (напомним: ткани головного мозга отличаются повышенным потреблением кислорода по сравнению с другими органами). Но даже и эти величины впечатляют. [1],[2]

Кровоснабжение  головного мозга

Для нормальной работы головного мозга требуется  большое количество энергии. Питательные  вещества и кислород  доставляются в клетки нервной ткани с кровотоком. Отметим, что нервные клетки головного  мозга практически не обладают способностью аккумулировать запасы питательных  веществ (энергетические запасы) и кислорода.   Поэтому, если прекращено кровоснабжение мозга, то у нейронов этих запасов  может хватить максимум на десять секунд, при этом уже через четыре секунды возникают отдельные  нарушения функций мозга.

В физиологических  условиях каждые 100 г ткани головного  мозга в состоянии покоя за 1 мин получают 55 58 мл крови и потребляют 3 5 мл кислорода. т. е. к головному мозгу, масса которого у взрослого человека составляет только 2 % массы тела, за 1 мин поступает 750 - 850 мл крови, почти 20 % всего кислорода и приблизительно столько же глюкозы. Постоянное поступление кислорода и глюкозы необходимо для сохранения энергетического субстрата мозга, нормального функционирования нейронов, поддержания их интегративной функции.

Головной  мозг кровоснабжается двумя парными  магистральными артериями головы - внутренними сонными и позвоночными. Две трети крови поставляют в  мозг внутренние сонные артерии и  одну треть позвоночные. Первые образуют каротидную систему, вторые вертебрально-базилярную. Внутренние сонные артерии являются ветвями общей сонной артерии (рис. 98). Они входят в полость черепа через внутреннее отверстие сонного  канала височной кости, вступают в пещеристую пазуху (sinus cavernosus), где образуют S-образный изгиб. Эта часть внутренней сонной артерии получила название сифона, или пещеристой части. Потом она  «прободает» твердую мозговую оболочку, после чего от нее отходит первая ветвь - глазная артерия, которая  вместе со зрительным нервом через  зрительный канал проникает в  полость глазницы. От внутренней сонной артерии отходят также задняя соединительная и передняя ворсинчатая  артерии. Латерально от перекреста зрительных нервов внутренняя сонная артерия разделяется  на две конечные ветви: переднюю и  среднюю мозговые артерии. Передняя мозговая артерия снабжает кровью передний отдел лобной доли и внутреннюю поверхность  полушария, средняя мозговая артерия - значительную часть коры лобной, теменной и височной долей, подкорковые ядра и большую часть внутренней капсулы.  Схема кровоснабжения головного мозга (1)

1 - передняя  соединительная артерия; 2 - задняя  мозговая артерия; 3 - верхняя мозжечковая  артерия; 4 - правая подключичная  артерия; 5 - плечеголовной ствол; 6 - аорта; 7 - левая подключичная артерия; 8 - общая сонная артерия; 9 - наружная  сонная артерия; 10 - внутренняя сонная  артерия; 11 - позвоночная артерия; 12 - задняя соединительная артерия; 13 - средняя мозговая артерия; 14 - передняя мозговая артерия.

Система мозговых сосудов с наиболее важными анастомозами (2)

I    - аорта; 2 - плечеголовной ствол; 3 - подключичная  артерия; 4 - общая сонная артерия;

5 - внутренняя  сонная артерия; 6 - наружная сонная  артерия; 7 - позвоночные артерии; 8 - основная артерия; 9 - передняя мозговая  артерия; 10 - средняя мозговая артерия; II    - задняя мозговая артерия; 12 - передняя соединительная артерия; 13 - задняя соедини- тельная артерия; 14 - глазная артерия;  15 - центральная  артерия сетчатки; 16 - наружная челюстная  артерия.

Позвоночные артерии отходят от подключичной артерии. Они входят в череп через  отверстия в поперечных отростках CI-CVI позвонков и попадают в его  полость через затылочное отверстие. В области мозгового ствола (моста) обе позвоночные артерии сливаются в один спинальный ствол - основную (базилярную) артерию, которая разделяется на две задние мозговые артерии. Они питают кровью средний мозг, мост, мозжечок и затылочные доли полушарий большого мозга. Кроме того, от позвоночной артерии отходят две спинномозговые артерии (передняя и задняя), а также задняя нижняя артерия мозжечка.

Передние  мозговые артерии соединяет передняя соединительная артерия, а средние  и задние мозговые артерии - задняя соединительная артерия. В результате соединения сосудов каротидного  и вертебрально-базилярного бассейнов  на нижней поверхности полушарий  большого мозга образуется замкнутая  система — артериальный (виллисов) круг большого мозга.

Различают четыре уровни коллатерального артериального  кровоснабжения головного мозга. Это  система артериального (виллизиевого) круга большого мозга, системы анастомозов  на поверхности и внутри головного  мозга - через капиллярную сеть между  ветвями передней, средней и задней мозговых артерий, внечерепной уровень  анастомозов - между ветвями экстра- и интракраниальных сосудов головы.

Коллатеральное  кровоснабжение головного мозга  играет важную роль в компенсации  нарушений кровообращения в случае закупорки одной из мозговых артерий. Вместе с тем многочисленные анастомозы между разными сосудистыми бассейнами могут играть и негативную роль по отношению к самому головному  мозгу. Примером этого могут быть церебральные синдромы обкрадывания (steal syndrome).

Необходимо  также отметить, что в подкорковой  области анастомозы отсутствуют, поэтому  при поражении одной из артерий  наступают необратимые изменения  ткани мозга в области ее кровоснабжения.

Сосуды головного  мозга в зависимости от их функций  распределяют на несколько групп.

Магистральные, или регионарные, сосуды - это внутренние сонные и позвоночные артерии  в экстракраниальном отделе, а  также сосуды артериального круга. Основное их назначение - регуляция  мозгового кровообращения при наличии  изменений системного артериального  давления (АД).

Артерии мягкой мозговой оболочки (шальные) - это сосуды с явно выраженной нутритивной функцией. Размер их просвета зависит от обменных потребностей ткани мозга. Главным  регулятором тонуса этих сосудов являются продукты метаболизма мозговой ткани, особенно оксид углерода, под воздействием которого сосуды мозга расширяются.

Внутримозговые  артерии и капилляры, которые  непосредственно обеспечивают одну из основных функций сердечно-сосудистой системы, обмен между кровью и  тканью мозга, - это «обменные сосуды».

Венозная  система выполняет преимущественно  дренажную функцию. Она характеризуется  значительно большей емкостью в  сравнении с артериальной системой. Поэтому вены мозга называют еще  «емкостными сосудами». Они не остаются пассивным элементом сосудистой системы головного мозга, а принимают  участие в регуляции мозгового  кровообращения. Через поверхностные  и глубокие вены мозга из сосудистых сплетений и глубоких отделов  мозга происходит отток венозной крови в прямую (через большую  мозговую вену) и другие венозные пазухи твердой мозговой оболочки. Из пазух  кровь оттекает во внутренние яремные  вены, потом в плечеголовные и  в верхнюю полую вены.[1],[2]

Начальные проявления недостаточности кровоснабжения головного мозга

Начальные (ранние) проявления недостаточности кровоснабжения мозга наблюдаются при ряде заболеваний, поражающих сердечно-сосудистую систему, чаще всего это вегетососудистая дистония, гипертоническая болезнь  и атеросклероз. Признаки начальной недостаточности кровоснабжения головного мозга.

Первые симптомы недостаточности обнаруживают себя при напряженной умственной работе, особенно в условиях утомления, - появляется тяжесть в голове, головная боль, головокружение, шум в голове. Эти  симптомы вынуждают прерывать работу и во время отдыха исчезают, но вновь  возникают при попытке приступить к работе. Отмечается небольшое снижение внимания и способности к запоминанию. Прежде всего, ухудшается память на текущие  события, тогда как профессиональная память и память на прошлое не снижается. Нередко на первый план выходят эмоциональные  расстройства: повышенная раздражительность, нервозность, чувство тревоги, неустойчивое настроение, плаксивость.

Со временем такие расстройства наблюдаются  все чаще и чаще. Общая слабость, «мелькание мушек» перед глазами, неприятные ощущения в области сердца и других внутренних органов, пошатывание при  ходьбе, повышенная потливость, проблемы с засыпанием не позволяют вести  активный образ жизни.

Если не заниматься лечением начальной недостаточности  кровоснабжения головного мозга, то болезнь будет прогрессировать  и разовьются следующие стадии сосудистой недостаточности. В конечном итоге  поражение сосудов головного  мозга может стать столь значительным, что приведет к необратимому повреждению  головного мозга: инсульту и слабоумию.

Диагностика начальных проявлений недостаточности  кровоснабжения головного мозга. Для  подтверждение диагноза необходимо дополнительное инструментальное и  лабораторное исследование.

Психологическое исследование помогает определить характерные  изменения эмоционального состояния (повышение тревоги, депрессию), оценить  степень нарушения внимания и  памяти. Для выявления ранней патологии  сосудов головы применяется реоэнцефалография, ультразвуковая доплерография магистральных  сосудов головы и транскраниальная ультразвуковая доплерография. Электроэнцефалография и компьютерная томография позволяют определить локализацию мозговых нарушений и оценить степень недостаточности кровоснабжения головного мозга.

Правильная  диагностика является залогом успешного  лечения. Лечение больных с начальными признаками недостаточности кровообращения головного мозга.

Прежде всего, следует проводить лечение основного  заболевания, на фоне которого развилось нарушение мозгового кровообращения: вегетососудистой дистонии, гипертонической болезни и атеросклероза. Так же необходимо вести здоровый образ жизни: отказаться от вредных привычек, спать в хорошо проветриваемом помещении не менее 8 - 9 ч в сутки, ходить пешком не менее 2 - 3 км ежедневно. Желателен отдых два раза в год по 2 - 3 недели. Имеет значение соблюдение режима питания, не следует переедать и есть перед сном. Необходимо избегать пищи, богатой животными жирами, холестерином, солью; рекомендуется преимущественно молочно-растительная диета, отварное мясо, рыба.

При медикаментозном  лечении используются группы препаратов нормализующих артериальное давление, циркуляцию крови в сосудах головы и улучшающие питание клеток головного  мозга.  Из немедикаментозных методов используют лечебную физкультуру, физиотерапию и фитотерапию. Особое место в помощи больным отводится психотерапии. Недостаточность мозгового кровообращения приводит к метаболическим, а в последствии и к деструктивным изменениям нейронов (клеток мозга). С годами болезнь усугубляется и качественно и количественно. [3]

  Нарушение кровообращения головного  мозга 

Нарушение мозгового  кровообращения, как правило, развивается  на фоне сосудистых заболеваний, в основном, атеросклероза, и повышенного артериального  давления.  Патологический процесс, вызывающий нарушения мозгового  кровообращения может поражать магистральные  и мозговые артерии (аорту, плечеголовной  ствол, общие, внутренние и наружные сонные, подключичные, позвоночные, базилярную, спинальные, корешковые артерии и  их ветви), мозговые вены и венозные синусы, яремные вены. Характер патологии  сосудов головного мозга бывает различным: тромбоз, эмболия, сужение  просвета, перегибы и петлеобразование, аневризмы сосудов головного  и спинного мозга.

В крови циркулирует  холестерин и другие жиры в соединении с белками, липопротеиды или жиро-белковый комплекс. Качественно изменяясь, они воспринимаются организмом как аутоантигены, против которых вырабатываются антитела и биологически активные вещества (гистамин, серотонин), что полиологически влияет на сосудистую стенку, увеличивая ее проницаемость, нарушая обменные процессы. Кроме того, существует множество факторов, способствующих нарушению кровообращения и развитию атеросклероза:

1. Нервно-психическое  напряжение

2. Малоподвижность

3. Избыточная  калорийность пищи

4. Вазомоторные  дистонии

 Тяжесть  и локализация морфологических  изменений в ткани мозга у  больных с нарушениями мозгового  кровообращения определяются основным  заболеванием, бассейном кровоснабжения  пораженного сосуда, механизмами  развития данного расстройства  кровообращения, возрастом и индивидуальными  особенностями больного.

Морфологические признаки нарушения мозгового кровообращения могут быть очаговыми и диффузными. К очаговым относят геморрагический  инсульт, подоболочечные кровоизлияния, инфаркт мозга; к диффузным - множественные  различного характера и разной давности мелкоочаговые изменения вещества мозга, мелкие кровоизлияния, небольшие  свежие и организующиеся очаги некроза  ткани мозга, глиомезодермальные рубцы  и мелкие кисты.

 Клинически  при нарушениях мозгового кровообращения  могут быть субъективные ощущения (головная боль, головокружение, парестезии  и др.) без объективных неврологических  симптомов; органическая микросимптоматика  без четких симптомов выпадения  функции ЦНС; очаговые симптомы: двигательные нарушения - парезы  или параличи, экстрапирамидные  расстройства, гиперкинезы, нарушения  координации, расстройства чувствительности, боли; нарушения функций органов  чувств, очаговые нарушения высших  функций коры большого мозга - афазия, аграфия, алексия и др.; изменения интеллекта, памяти, эмоционально-волевой сферы; эпилептические припадки; психопатологическая симптоматика.