Журнал Здоровье №11 (71) 1960

Такая активная биохимическая деятельность тканей мозга происходит непрерывно. Исследования показали, что мозг поглощает одинаковое количество кислорода независимо от того, бодрствует человек или спит.

Интересно отметить, что все ткани живого организма обладают одним замечательным свойством: они в течение некоторого времени могут существовать и без кислорода, за счет так называемых анаэробных процессов, то есть процессов, протекающих без поглощения кислорода. Правда, эти процессы в состоянии поддержать в течение долгого времени жизнь лишь таких тканей, в которых обмен веществ не отличается большой интенсивностью. Нервная ткань, в которой химические превращения протекают очень быстро и отличаются чрезвычайной сложностью, может в таких условиях нормально функционировать две — четыре минуты. Отсюда становится ясно, как чувствителен мозг к недостатку кислорода.

Кислородное голодание может наступить от различных причин. Одной из них является подъем на высоту в верхние слои атмосферы, где воздух разрежен.

В 1875 году трое французских ученых — Тиссандье, Кроче-Спинелли и Сивель — поднялись на воздушном шаре на высоту около восьми километров. Внезапно один за другим из-за недостатка кислорода они потеряли сознание. Когда спустя два часа воздушный шар приземлился, в чувство пришел только лишь Тиссандье.

При некоторых хирургических операциях может произойти остановка сердца, а иногда по характеру операции, производимой на крупных сосудах или на сердце, приходится выключать из кровообращения мозг. Это опасно для нервной ткани. Спустя 4–5 минут в ней начинаются необратимые изменения. Знание биохимических процессов, протекающих в мозгу, позволило ученым разработать методику оказания помощи человеку, находящемуся в состоянии клинической смерти. Таким образом было спасено немало жизней.

Жизнь настойчиво требует от науки решения новых, все более сложных задач. Человек страдает врожденным пороком сердца. Его может спасти только операция. Но несколько лет назад продолжительные операции на сердце и крупных кровеносных сосудах не могли производиться из-за того, что остановка кровообращения лишала мозговые клетки кислорода. Как же уменьшить интенсивность обмена веществ в ткани мозга, ее чувствительность к кислородному голоданию? И ученые нашли ответ на этот животрепещущий вопрос. Они предложили снижать температуру тела.

Независимо от того, спит ли человек или бодрствует, его мозг поглощает одинаковое количество кислорода

У некоторых млекопитающих животных — медведей, сурков, сусликов, летучих мышей и других — резкое снижение температуры тела происходит зимой как естественное физиологическое явление. Они надолго впадают в спячку. В результате длительных поисков найдены средства, выключающие теплорегуляционные центры у высших животных и у человека. При этом охлаждение тела не вызывает повышения обмена веществ и теплообразования в организме. Температура тела снижается, и организм впадает в состояние, сходное с зимней спячкой животных.

В этих случаях интенсивность обмена веществ в мозгу резко падает, и он становится менее чувствительным к недостатку кислорода. В зависимости от того, насколько снижена температура тела, мозг без заметного ущерба может перенести отсутствие кислорода в течение 20–30 минут и даже дольше.

Снижение температуры тела при операциях на сердце и сосудах далеко не единственный пример практического применения достижений медицины, основанных на химии мозга. Знание химических процессов, протекающих в нервных тканях, необходимо для ряда важнейших проблем медицины. Среди них — изыскание наилучших способов наркоза, поиски эффективных жаропонижающих средств.

Другая особенность обмена веществ мозга состоит в том, что основным питательным веществом, поддерживающим химический состав и обеспечивающим жизнедеятельность мозга, являются углеводы. Они — главный источник энергии. Из 500 граммов углеводов, потребляемых человеком за сутки, около 90 — поглощает мозг.

Основной углевод, необходимый нервной ткани, это сахар-глюкоза. Вначале сахар распадается без участия кислорода, то есть анаэробно. В дальнейшем образовавшиеся вещества окисляются до конечных продуктов — воды и углекислого газа. В процессе таких химических превращений освобождается энергия. Она используется организмом для образования специальных энергетических веществ, содержащих фосфор, а частично переходит в тепло.