Особенности кровоснабжения мозга. Гематоэнцефалический барьер

Спинной и головной мозг имеют три соединительнотканные оболочки: твердую, паутинную и мягкую. Самая наружная из них твердая мозговая оболочка. В позвоночном канале отделяется от стенок канала эпидуральным пространством, заполненным жировой клетчаткой и внутренним венозным позвоночным сплетением. В черепе твёрдая мозговая оболочка непосредственно прилежит к костям, срастаясь с надкостницей костей основания черепа.

Паутинная оболочка лежит под твердой оболочкой. Между ней и паутинной оболочкой располагается узкое субдуральное пространство, заполненное небольшим количеством жидкости.

Непосредственно к поверхности мозга примыкает мягкая мозговая оболочка, в которой много кровеносных сосудов, питающих мозг. Между паутинной и мягкой оболочками имеется субарахноидальное (подпаутинное) пространство, заполненное жидкостью — ликвором. По составу ликвор близок к плазме крови и межклеточной жидкости и играет противоударную роль. Кроме того, в ликворе содержатся лимфоциты, обеспечивающие защиту от чужеродных веществ. Он же участвует в обмене веществ между клетками спинного, головного мозга и кровью.

Внутри спинного мозга располагается спинномозговой канал, который, переходя в головной мозг, расширяется в продолговатом мозге и образует четвертый желудочек. На уровне среднего мозга желудочек переходит в узкий канал — Сильвиев водопровод. В промежуточном мозгу Сильвиев водопровод расширяется, образуя полость третьего желудочка, который плавно переходит на уровне полушарий головного мозга в боковые желудочки (I и II). Все полости также заполнены ликвором.

Нервные клетки способны работать только в условиях бесперебойной доставки кислорода и глюкозы, запасов которых у нейронов нет. В состоянии покоя головной мозг потребляет около 15% объема крови, и при этом потребляет 20-25% кислорода, получаемого при дыхании. Поэтому даже кратковременное прекращение притока крови к мозгу приводит к обмороку, при котором теряется сознание.

Головной мозг снабжают кровью две сонные (обеспечивают около 70-85% притока крови к мозгу) и две позвоночные артерии. Позвоночные артерии кровоснабжают задние отделы мозга (продолговатый мозг, шейный отдел спинного мозга и мозжечок). Сонные и позвоночные артерии, объединившись, образуют артериальный (Виллизиев) круг: ветви этого круга распределяются по всем регионам мозга. Виллизиев круг – артериальный круг головного мозга, расположенный в основании головного мозга и обеспечивающий компенсацию недостаточности кровоснабжения за счет перетока из других сосудистых бассейнов. От Виллизиева круга отходят артерии, которые проникают в ткань мозга и разделяются там на капилляры, поставляя кровь в ткани головного мозга. Именно они служат непосредственным источником кислорода, глюкозы и незаменимых аминокислот.

Отток крови из головного мозга осуществляется через мозговые синусы и две яремные вены. В некоторых участках твёрдая мозговая оболочка головного мозга внедряется в виде отростков в щели головного мозга. В местах отхождения отростков оболочка расщепляется, образуя каналы треугольной формы, выстланные эндотелием — синусы твёрдой мозговой оболочки. Стенки синусов туго натянуты, мышечной оболочки и клапанов не имеют, не спадаются, в том числе и при разрезе (в отличие от других вен). Синусы содержат венозную кровь, оттекающую из вен головного мозга, твёрдой оболочки, глазницы и черепных костей. Из синусов кровь поступает во внутренние ярёмные вены, помимо этого существует связь синусов с венами наружной поверхности черепа посредством резервных венозных выпускников.

В то же время, многие содержащиеся в крови вещества не должны проникать в мозг, преградой для них является гематоэнцефалический барьер. Он образован, во-первых, особым устройством капилляров, эндотелиальные клетки которых уложены наподобие черепицы на крыше, а потому межклеточных щелей между ними нет. Во-вторых, капилляры мозга имеют необычайно плотную базальную мембрану и, в-третьих, примерно 88% поверхности этой мембраны покрывают отростки астроцитов – одной из разновидностей клеток глии. Также в устройстве гематоэнцефалического барьера принимают участие клетки микроглии.

Гематоэнцефалический барьер препятствует диффузии всех крупных молекул, большинства продуктов патологических процессов и многих лекарств. В то же время потребление глюкозы и кислорода нейроны могут увеличивать по потребности – эти вещества проходят гематоэнцефалический барьер беспрепятственно.