Фізіологія людини - Вільям Ф. Ґанонґ 2002

Кровообіг
Кровообіг в окремих ділянках організму
Церебральний кровообіг - Мозковий кровоплин

Метод Кеті

Згідно із принципом Фіка (див. Розділ 29) кровоплин у будь-якому органі можна виміряти шляхом визначення кількості конкретної речовини (Q_x), видаленої з кровоплину органом за одиницю часу, поділеної на різницю між концентрацією речовини в артеріальній та венозній крові з цього органа (А_х - V_x). Отже,

Це можна виміряти клінічно, застосовуючи вдихання N₂О (метод Кеті). Середній мозковий кровоплин у молодих осіб становить 54 мл/100 г/хв. У середньому маса мозку дорослої людини - близько 1400 г, тому кровоплин через весь мозок становить 756 мл/хв. Важливо зазначити, що метод Кеті дає змогу визначити середні показники для ділянок з нормальною перфузією, однак він не дає інформації про різницю кровоплину і, оскільки він залежить від поглинання N₂О, то вимірюється кровоплин тільки у ділянках перфузії головного мозку. Якщо ж притік крові до певної ділянки порушений (оклюзія), то змін у вимірюваннях кровоплину не буде, бо у ділянках, де немає перфузії, N₂О не поглинається.

Кровоплин у різних частинах головного мозку

Значним досягненням останніх років була розробка техніки моніторингу регіонального плину крові у живому організмі зі збереженою свідомістю. Серед найдорожчих методів є позитронна емісійна томографія (ПЕТ) та споріднені технології, за яких використовують короткоживучі ізотопи для позначення сполуки, яку визначають, та сполуки, яку вводять. Надходження та виведення позначеної сполуки фіксують батареєю сцинтиляційних детекторів, розміщених на голові. Дані з детекторів переходять до комп’ютера і можуть бути зображені на дисплеї або кольоровому телевізійному екрані так, що колір, який відповідає розміщенню певного детектора, є пропорційним до плину крові, який визначають. Оскільки плин крові залежить від рівня метаболізму, то місцеве поглинання 2-деоксиглюкози теж є добрим показником кровоплину (див. далі та Розділ 8). Якщо 2-деоксиглюкозу позначити позитронним емітером з коротким періодом півжиття, таким як ¹⁸F, ¹¹О або ¹⁵О, то її концентрацію можна виміряти у будь-якому відділі головного мозку. Іншим важливим методом є ядерно-магнітний резонанс (ЯМР). ЯМР ґрунтується на визначенні резонансних сигналів із різних тканин у магнітному полі. Оскільки відновлений гемоглобін стає парамагнітним, то він збуджує сигнали, що надходять від крові. Отже, можна визначити рівень оксигенованого та неоксигенованого гемоглобіну з наступним показником кровоплину (функційний ядерно-магнітний резонанс; фЯМР). Розділення за фЯМР сьогодні є ліпшим, ніж у разі ПЕТ.

У стані спокою середній кровоплин у сірій речовині становить 69 мл/100 г/хв порівняно з 28 мл/10 г/хв у білій речовині. Цікавою особливістю функції головного мозку є значна варіабельність локального кровоплину у разі змін активності мозку. Приклади показані на рис. 16-1 та 32-8. В осіб, що прокинулись, однак перебувають у стані спокою, найбільший кровоплин простежується у премоторній та лобовій ділянках. Це відділи мозку, що пов’язані з кодуванням та аналізом зовнішньої інформації та з інтелектуальною активністю. Під час свідомого стискання правої руки кровоплин збільшується у відділах лівої моторної кори, що відповідають за руку, та у відповідних чутливих ділянках постцентральної звивини. Якщо ж рухи, які потрібно виконати, є послідовними, то кровоплин збільшується у додаткових моторних ділянках. Коли людина розмовляє, фіксують двобічне посилення кровоплину у чутливих та моторних відділах, що відповідають обличчю, язику та ротовій порожнині, а також у верхній премоторній корі у категорійній (звичайно лівій) півкулі. Якщо мова стереотипна, то у центрах Брока та Верніке не буде посиленого кровоплину, а якщо вона буде з елементами творчості, тобто новими ідеями, то кровоплин посилиться в обох ділянках. Читання зумовлює поширене посилення кровоплину. Вирішення завдань, пошук причин та моторні уявлення без рухів зумовлюють посилений кровоплин в окремих ділянках премоторної та фронтальної кори. Під час виконання завдань, пов’язаних з пізнанням, багато ділянок мозку активуються попередньо, так ніби мозок створює внутрішню модель запланованого завдання. У правшів кровоплин до лівої півкулі буде більшим, якщо відбувається виконання словесного завдання, і відповідно, - до лівої, якщо завдання просторове.

ПЕТ та фЯМР використовують для вивчення різних захворювань. Гіперемія охоплює епілептичні вогнища під час судом, тоді як в інших відділах кровоплин послаблений. Між судомами кровоплин у вогнищах інколи послаблюється, що спричинює судоми. У хворих із симптомами агнозії (див. Розділ 16) простежується послаблений кровоплин у тім’яно-потиличних ділянках. У разі хвороби Альцгеймера найбільш ранніми ознаками є зниження рівня метаболізму та кровоплину у верхніх відділах кори тім’яної частки з наступним поширенням на кору скроневої та лобової часток. Простежується відносне збереження пре- та постцентральних звивин, базальних гангліїв, таламуса, стовбура мозку і мозочка. У випадку хореї Гентінґтона фіксують двобічне послаблення притоку крові до хвостатого ядра, і ці зміни розвиваються на ранніх стадіях захворювання. У разі маніакально-депресивних станів (біполярних афективних станів), на відміну від уніполярної депресії, простежується загальне послаблення кровоплину в корі у стадії депресії. Є дані про те, що у випадку шизофренії кровоплин послаблюється у лобових та скроневих частках і базальних гангліях. У хворих на мігрень під час аури двобічне послаблення плину крові починається у корі потиличних часток і поширюється на скроневі та тім’яні частки.

Мозковий судинний опір

Мозковий судинний опір (МСО) дорівнює мозковому перфузійному тиску, поділеному на мозковий кровоплин. МСО у лежачому стані, ймовірно, можна обчислити на підставі середнього тиску плечової артерії (не враховуючи порівняно низького мозкового венозного тиску) без значної похибки. Визначений таким способом нормальний МСО становить приблизно 10 R-одиниць на 1 кг мозку (7,2 R- одиниці на весь мозок) (див. табл. 32-1).