Анатомо-фізіологічні особливості церебрального кровообігу - системний аналіз церебрального кровообігу людини
Глава 1
ДЕЯКІ АНАТОМО-ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ церебральний кровообіг
На рубежі 50-х - 60-х років був описаний феномен відносногосталості сумарного мозкового кровотоку при змінах в певних межах різниці тисків артеріального і венозного судинних басейнів головного мозку. Це послужило підставою для введення в фізіологічну науку поняття &ldquo-ауторегуляция церебрального кровотоку&rdquo- (Яруллин Х.Х., 1983 Павлов Н.А., 1988). У здорових дорослих людей постійний рівень церебральної гемодинаміки підтримується в межах зрушень системного артеріального тиску (АТ) від 60 до 150 мм рт. ст. (Мітагварія Н.П., 1983). При відносно швидкому підвищенні системного АТ вище зазначених меж мозковий кровотік зростає, в ряді випадків може виникнути &ldquo-зрив&rdquo- механізмів його саморегуляції. В умовах повільних, тривалих, прогресуючих наростань величин системного АТ (наприклад, в процесі розвитку і прогресування гіпертонічної хвороби) верхня межа величин системного АТ при якій зберігається ефективність механізмів ауторегуляції церебральної гемодинаміки досягає 175 мм рт. ст. (Яруллин Х.Х., 1972- Folkow B., Neil E., 1976).
Стабільність мозкового кровообігу забезпечується рядом специфічних морфологічних і функціональних особливостей його організації. Тому є доцільним короткий аналіз морфофункціональних особливостей різних відділів церебрального судинного русла.
Морфологічні особливості церебрального судинного русла
Артеріальна система головного мозку людини в порівнянні з іншими ссавцями є високо диференційованою. Периферичні гілки основних артерій мозку не закінчуються внутрішньомозковими артеріями, а змикаються між собою, утворюючи прикордонну зону (зону суміжного кровопостачання по Б.М. Клоссовскі), в якій розташовуються артеріо-артеріальні анастомози.
Будова стінок артерій, які кровопостачають мозок, неоднаково на різних рівнях.
Загальна сонна артерія являє собою посудину еластичного типу з розвиненим внутрішнім і середнім шаром (Ratinov G., 1964- Fischer H., 1965). Еластичний каркас на всій її довжині розвинений добре. Велика частина інтими представлена еластично-гіперпластичним шаром. На кордоні загальної сонної артерії з синусом внутрішньої сонної артерій стінка судини стоншується майже в два рази за рахунок зменшення товщини інтими і середньої оболонки. Будова стінки синуса таке ж, як у загальній сонній артерії. У адвентиции синуса знаходяться потужні колагенові пучки. На кордоні синуса з шийною частиною внутрішньої сонної артерії посудину набуває рис артерії м`язового типу, своєрідного будови. Його стінка ще тонша. Еластичні мембрани менш розвинені. М`язовий шар не має еластичних мембран.
Внутрішня сонна артерія в шийній частині являє собою посудину м`язового типу зі складною будовою стінки. Гладком`язових шар сильно розвинений і не має еластичної мембрани. М`язові волокна групуються в косоідущіе великі, макроскопически чітко оформлені пучки, так, що стінка артерії стає як би &ldquo-гофрованої&rdquo- (Ганнушкіна І.В., 1973).
У інтракраніальних відділи внутрішня сонна артерія набуває рис звичайного судини м`язового типу (Fischer H., 1965 Lang J., 1965). Це створює можливість зміни в широких межах тонічного стану стінки судини і визначає перерозподіл крові між внутрішньою і зовнішньою сонними артеріями. Церебральні артерії м`язового типу здійснюють активні скоротливі реакції при змінах системного АТ, будучи потужними регуляторами мозкового кровотоку.
Власне мозкові артерії є судинами м`язового типу. Вони мають тонку інтиму (Fischer H., 1965). У адвентиции великих артерій (діаметром більше 600-800 мкм), розташованих в тканинах мозку виявлені так звані &ldquo-струни&rdquo-, стабілізуючі конфігурацію судини і, на думку ряду авторів, що обмежують можливість розширення їх просвіту (Мчедлішвілі Г.І., 1968 Демченко І.Т., Москаленко Ю.Є., 1977- Мотавкін П.А., 1980) . На поверхні мозку адвентіція судин м`язового типу посилена звезчатимі волокнами поверхневого шару м`якої мозкової оболонки (Демченко І.Т., 1983).
Внутрішньомозкові артерії мають діаметр від 14-30 до 240-300 мкм. Вони відходять під гострим кутом від поверхневих артерій мозку в напрямку його шлуночків і тому отримали назву &ldquo-радіальних&rdquo- (Клосовскі Б.М., 1951). Стінки артерій малого діаметра в своїх стовщеннях містять велику кількість м`язових клітин і трохи еластичної тканини (Демченко І.Т., 1983).
Мережа піальних судин є початковою ланкою локального мікроциркуляторного русла кори головного мозку. Розташовуючись в каналах м`якої мозкової оболонки піальной судини оточені вільно переміщається спинно-мозкової рідиною (Демченко І.Т., Москаленко Ю.Є., 1977). Це створює сприятливі умови для зміни діаметра кровоносних судин і виключає їх механічні дії на нейрогліальні елементи мозку (Мчедлішвілі Г.І., 1968).
Артеріоли головного мозку. Стінки артеріол утворені тонкої інтиму і гомогенної еластичної мембраною. У середній оболонці арте-
Ріол розташовуються декілька шарів гладком`язових клітин, адвентіція визначається тільки в найбільших артериолах. У місцях розгалуження судин мікроциркуляторного русла виявлені потовщення інтими, що містять велику кількість гладких клітин і трохи еластичної тканини (Чорнух А.М., Єсипова І.К., 1971). Таким чином, інтиму артеріол є досить ефективним регулятором церебрального кровотоку.
У мікроциркуляторному руслі головного мозку функціонально можна виділити центральний (магістральний) капіляр і бічні гілки. Центральні капіляри мають більший діаметр і високу швидкість кровотоку (Lierse W., 1968 Мчедлішвілі Г.І., 1968).
Капіляри всередині мозкової тканини тісно вистелені ендотеліальними клітинами, а зовні оточені відростками астроцитарної глії (Wolff H.G., 1938).
Швидкість кровотоку в капілярах мозку може істотно змінюватися (від величин, близьких до нуля, до 6-9 мм / с). Вона залежить від багатьох факторів, з яких два мають основне значення:
- й артериовенозная різниця тисків;
- й - опір кровотоку в самих капілярах.
Артеріовенозна різниця тисків в капілярах визначається загальним рівнем артеріального тиску в прекапілярних артеріях і посткапілярних венулах. Тиск в прекапілярних судинах залежить від рівня загального системного тиску і опору кровотоку в призводять артеріях. Найбільше значення має опір в найближчих артериолах, що приносять кров в даний Мікроваскулярна басейн. Опір кровотоку в капілярах залежить від їх діаметра і в`язкості крові (Купріянов В.В., Караганов Я.Л., Козлов В.І., 1975).
Наявність прекапілярнихсфінктерів у усть бічних розгалужень мікросудин забезпечує можливість регуляції кровотоку по судинах мікроциркуляторного русла. До теперішнього часу не склалося єдина точка зору про фізіологічному значенні сфінктерів в регуляції кровотоку по бічних капілярах. Chambers, Zweifach et all. відводять цим структурам основну регулюючу роль (Chambers R., Zweifach B.W., 1944- Zweifach B.W., Metz D.W., 1956). У той же час, на думку Г. І. Мчедлішвілі прекапілярні сфінктери не мають істотного значення для зміни інтенсивності мікроциркуляції в бічних капілярах (Мчедлішвілі Г.І., 1958). Однак, більшість авторів вивчають церебральну мікроциркуляцію відзначають важливе значення прекапілярнихсфінктерів для забезпечення метаболічних потреб головного мозку.
Оптимізація мікроциркуляції в тканинах мозку здійснюється також наявністю артериоло-венулярних шунтів, що забезпечують адекватне кровопостачання груп нейронів (Hassler O., 1966- Мітагварія Н.П., 1983).
Особливості венозної системи головного мозку.
Венозні судини розташовані ближче до поверхні мозку, ніж артерії. Винятком є місця впадання великих вен в синуси, в яких вени розташовуються над артеріями.
Відня мають тонку стінку. Ендотелій великих вен складаються з двох шарів: власне ендотелію вени і ендотелію її піхви (Барон М.А., 1965 Барон М.А., 1966). У головному мозку добре розвинена система венозних анастомозів. За даними морфологічних досліджень, в середньому мозок людини містить від 2000 до 4000 анастомозів (Угрюмов В.М., Теплов С.І., тиглі Г.С., 1984).
Венозний відтік крові з церебрального регіону здійснюється через складну систему ємнісних судин (венули, мозкові вени, випускники, синуси і магістральні вени) двома основними шляхами. По-перше - з поверхневих структур мозку до поверхні півкуль, в венозні синуси твердої мозкової оболочки- по-друге - з глибоких відділів півкуль в глибокі мозкові вени і далі в прямий синус. З венозних синусів відтік крові здійснюється по внутрішній яремній вені і по анастомозу, що впадає в хребетна венозний сплетіння. Ємність хребетного венозного сплетення досить велика, тому навіть двостороння оклюзія яремних вен у здорових осіб не призводить до значного підвищення внутрішньочерепного тиску (Яруллин Х.Х., Васильєва Т.Д., 1977- Яруллин Х.Х., Крупина Т.Н., Алексєєв Д.А., 1980).
Таким чином, наявність хребетних венозних сплетінь є першим морфологічним чинником, що забезпечує збалансованість рівнів регіонарного припливу і відтоку крові (Яруллин Х.Х., 1983).
Другим фактором здійснює функцію компенсації венозного застою в порожнині черепа є емісарні вени, за допомогою яких здійснюється сполучення між інтра- і екстракраніальних венами. Зв`язок венозних колекторів мозку з позачерепними венами забезпечує можливість змін в широких межах відтоку крові з церебрального регіону в залежності від метаболічних потреб тканин мозку в різних умовах життєдіяльності людини. Відсутність венозних клапанів сприяє змінам не тільки інтенсивності відтоку крові з басейну головного мозку, а й напрямки кровотоку при змінах потреб тканин органу в надходжень та витоків крові (Шахновіч А. Р., Сербиненко Ф. А., Розумовський А.Є., 1979- Федоров Б. М., Себекіна Т.В., Стрельцова Е.Н. та ін., 1989- Федоров Б. М., 1990).
Третім морфологічним чинником перешкоджає розвитку внутрішньочерепного венозного застою крові є система венозних анастомозів головного мозку, розташованих на різних рівнях і здійснюють міжзонального перерозподіл крові. Це перерозподіл крові необхідно для компенсації локального венозного застою при ускладненнях відтоку крові з різних відділів головного мозку (Betz E., 1975- Ingvar D., 1979).
Таким чином, морфологічні особливості церебрального судинного русла виявляються виразністю і багатоярусні колатерального кровотоку, різноманітністю напрямки шляхів відтоку крові. Іншими словами, основним фізіологічним принципом, що лежить в основі забезпечення стабільного рівня мозкового кровотоку є принцип дублювання функцій.
