Каталог
Новинки
Авторизация
Сейчас на сайте
На данный момент
в магазине находится:

4 посетитель(ей)
Статистика
Информация
 Вся представленная на сайте информация, касающаяся комплектаций, технических характеристик, а так же стоимости оборудования и сервисного обслуживания носит информативный характер, и ни при каких условиях не является официальной офёртой

Новости
Дата публикации: 17.07.2012
Анализ человеческого мозга

Энергетический бюджет мозга

Интересно, что несмотря на исключительную гетерогенность распределения скоростей кровотока и рО, в капиллярах, здоровый мозг человека сохраняет постоянную величину регионального кровотока Ti постоянную величину артериального кровяного давления в виллизиевом кругу на уровне 120-130 мм рт. ст. при колебаниях системного артериального кровяного давления примерно от 100 до 160 мм рт. ст. Мозг человека в минуту' получает ~ 60 мл крови, потребляет 3,30-3,35 мл кислорода и ~ 7 мг глюкозы на 100 г ткани. По энергозатратам это составляет примерно 3,47 кал в секунду на весь мозг массой около 1350 г [63 J. В покое или при нормальной двигательной активности потребление кислорода мозгом изменяется сравнительно мало. Известно, что при зрительных раздражениях в области зрительной коры усиливается кровоток. Считается, что кровоток усиливается в определенных точках коры при чтении, речи, решении различого рода задач. При движении рук усиливается кровоток в двигательных зонах коры. Общий кровоток коры мозга усиливается при этих актах не более чем на 10 % [18]. Самое значительное повышение потребления кислорода мозгом - на 60-70 % - происходит только при очень сильных эмоциональных возбуждениях. Вообще потребление кислорода мозгом в покое поддерживается на постоянном уровне. Снижение потребление кислорода на 20 или даже на 15 % вызывает определенные расстройства функций мозга. Аналазаторы крови человека.

Попытаемся рассчитать энергетические резервы мозга при внезапно наступившей аноксии. Прежде всего, сколько содержится кислорода, растворенного в веществе мозга? Оказывается, очень мало. В мозге весом 1350 г растворенного в тканях мозга кислорода содержится всего около 1,5 мл [20J. Сколько содержится кислорода в крови мозга? Если в мозге в норме каждый момент имеется около 60 мл крови, то при кислородной емкости крови человека 20 % в крови будет растворено примерно 12 мл кислорода. Если считать, что при остановке кровообращения значение будет иметь только кровь в артериолах, капиллярах и венулах, то это составит всего 6-7 мл кислорода. Итого в мозге в момент аноксии от остановки кровообращения будет содержаться максимум 8,5 мл кислорода. Так как мозг в секунду потребляет около 0,8 мл О,, то этого количества теоретически может хватить всего
на 10,5 секунд нормальной деятельности мозга.

Каков фактический энергетический резерв мозга при аноксии за счет АТФ9 1 г глюкозы при полном ее окислении до воды и СО, освобождает 3800 кал. Вопреки установившемуся мнению, энергоемкость АТФ очень мала. 1 г АТФ при расщеплении ее на АДФ и Ф освобождает всего 19 кал. Известно, что в мозге имеется 3 ммоль АТФ на 1 кг. При весе мозга 1350 г общее содержание АТФ в тканях мозга составит 3 • 1,350 = 4,05 ммоль. При расщеплении моля АТФ на АДФ и Ф (обычная реакция гидролиза АТФ, протекающая в норме) освобождается примерно 7-10 ккал. Следовательно, общий запас энергии в АТФ в мозге составит 4,05-10=40,5 кал. В мозге имеется еще 4,05 ммоль креатинфосфата, который тоже дает примерно 10 кал на ммоль. Следовательно, в сумме получается примерно 80 кал. Так как мозг в целом тратит в секунду 3,47 кал, то, следовательно, этого запаса энергии может хватить на 80 : 3.47 = 23 секунды. В случае отдельных нейронов условия становятся еще более жесткими. Действительно, нейроны потребляют энергию примерно в 12 раз более интенсивно, чем масса мозга в среднем, т. е. примерно 41,6 кал на кг нейронов в секунду [20J. В таком случае, даже если количество АТФ в нейроне будет больше чем в окружающюс тканях мозга в 5 раз, т. е. 15 ммоль АТФ на кг нейронов (т. е. 150 кал на кг нейронов), то этого «запаса» энергии АТФ при расщеплении ее на АДФ и Ф в нейроне едва хватит на 3,5 секунды. Если учитывать КрФ - то еще на 3,5 секунды.

В наличии Сплит системы в Краснодаре.

Конечно, нужно учесть еще запасы энергии в виде глюкозы. Анализатор крови Кардиочек на предмет глюкозы, Содержание глюкозы в мозге составляет 5 ммоль на кг, или 6,75 ммоль на весь мозг весом 1350 г. Однако при аноксии происходит только гликолиз. Его эффективность снижается по сравнению с полным окислением глюкозы до СО, и воды в 15-16 раз. Следовательно, из 6,75 ммоль глюкозы при гликолизе освобождается только 289 кал. Если считать, что мозг потребляет 3,47 кал в секунду, то этого количества должно было бы хватить на 1 минуту и 23 секунды в аноксических условиях. Однако переход на гликолиз не компенсирует аэробиоз. Нормальная скорость потребления глюкозы в аэробных условиях составляет 20 дмоль на 1 г ткани в час. В анаэробных условиях, т.е. при аноксии, гликолиз усиливается и достигает 50 цмоль на 1 г в час [57J. Понятно, что усиление гликолиза в 2,5 раза при таких энергетических соотношениях не может компенсировать недостаток энергии, ибо это составит лишь около 17 % энергии, получаемой при аэробиозе. Поэтому можно сказать, что гликолиз может способствовать сохранению жизнеспособности нервной ткани. Однако выполнение нормальных функций мозга только за счет гликолиза невозможно.

Рассмотрение энергетического бюджета мозга предоставляет важные числа. Они показывают, что мозг собственных энергорссурсов практически не имеет и снабжение его энергией практически каждую секунду зависит от доставки кислорода и энергоносителей с кровью. Следовательно, для мозга требуется абсолютная синхронность между доставкой кислорода и энергоносителя (глюкозы), с одной стороны, и потреблением их мозгом, с другой стороны. Такая синхронность особенно важна для отдельных нейронов. Эта жесткая синхронность в здоровом мозге поддерживается в течение всей его деятельной жизни. Поэтому если снижается доставка кислорода к мозгу, то поддержание нормальной деятельности мозга может произоГгги только за счет возвращения транспорта кислорода, т. е. его регионального кровообращения, к норме. Был так же проведены Тесты на наркотики мозга человека

В обзоре [2] сказано, что риск окислительного стресса — это цена, которую аэробным организмам приходится платить за более эффективную биоэнергетику. Окислительный стресс не имеет четкого определения. Под ним подразумевается широкий класс явлений, включающий повышенную внутриклеточную генерацию активных форм кислорода (АФК) и окислительное повреждение молекулярных компонентов клетки. Следует заметить, что никаких признаков эмиссии АФК в здоровых нервных клетках не имеется. Не имеется и никаких признаков других типов окислительных повреждений энергетического аппарата здоровой клетки. «Машина» нормального аэробного окисления всегда работает без перебоев, выполняя свою основную задачу: доставка кислорода и синтез АТФ.

Автор - Иванов К.П.