Гормоны и химия мозга. Знания, которые не займут много места

Наряду с высокой скоростью дыхания для мозга характерно интенсивное потребление глюкозы. Собственные запасы этого углевода в мозговой ткани чрезвычайно малы по сравнению с высокой активностью его потребления. Мозг практически не способен к синтезу глюкозы из белков и жиров. Мы уже знаем, что если приток насыщенной кислородом крови к мозгу прекратится, то через 10–15 секунд наступит потеря сознания, а затем появятся стойкие нарушения. Любое состояние, сопровождающееся понижением содержания глюкозы в крови, приводит к такому же эффекту. В отличие от печени, почек и мышц, способных при уменьшении уровня глюкозы использовать для поддержания энергетического баланса и сохранения активности разные виды «топлива» (углеводы, жиры и аминокислоты), головной мозг в этих же условиях продолжает потреблять только высокие количества глюкозы крови. Снижение глюкозы крови ниже критических величин приводит к значительному падению потребления мозговой тканью как глюкозы, так и кислорода и развитию состояния комы с потерей сознания.

В клетках гипоталамуса находятся центры голода и пищевого насыщения. Они получают сигналы от клеток-рецепторов, оценивающих концентрацию глюкозы и инсулина в крови. Идеальная концентрация глюкозы в плазме крови составляет около 0,1 %. Если она меньше, то активируется центр голода, если больше (и высокое содержание инсулина) – центр насыщения. Для того чтобы попасть в мозг, глюкоза в крови должна проникнуть через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Что же он из себя представляет?

Самые уязвимые

Определение энергозатрат разных типов нейронов помогает выяснить, какой из них погибнет раньше других в случае заболевания. Например, при инсульте в первую очередь выйдут из строя интернейроны коры. Эти же нейроны из-за интенсивного обмена веществ наиболее уязвимы и при старении, болезни Альцгеймера и шизофрении

Энергосбережение

Крупные теплокровные животные тоже различными способами защищают себя от повышенных энергозатрат. Всем известна длительная зимняя псевдоспячка медведей, которая позволяет не расходовать энергию во время периода, неблагоприятного для добычи пищи

Таможня дает добро, или Гематоэнцефалический барьер

Мозг – единственный орган нашего тела, у которого есть своя собственная система безопасности. Барьер, о котором пойдет речь, является одним из самых совершенных в организме. Он имеет несколько уровней защиты, в десять раз лучше снабжается энергией и позволяет центральной нервной системе полностью сосредоточиться на управлении жизненно важными функциями. Если этот барьер ослабевает, то увеличивается вероятность возникновения нейродегенеративных заболеваний. Он представляет собой своеобразную полупроницаемую стену из сплетений мельчайших кровеносных сосудов, которая располагается на границе между кровью и мозгом и препятствует поступлению в него токсинов, вирусов и бактерий.

Необходимость в ГЭБ связана с тем, что клетки головного мозга очень чувствительны к воздействию различных химических веществ. От работы этой сложной системы зависит, какие вещества и с какой скоростью смогут проникнуть из крови в мозг. ГЭБ не только задерживает целый ряд веществ из крови, но и выполняет противоположную функцию – транспортирует необходимые компоненты для обеспечения работы мозга. Транспортеры глюкозы позволяют ей проникать в мозг, чтобы дать топливо нейронам.

Но оказывается, что гематоэнцефалический барьер легко преодолевают жирорастворимые вещества, такие как никотин, кофеин, героин, некоторые обезболивающие препараты и алкоголь.

«Мозг стремится заставить весь организм экономить и делать стратегические запасы. Для мозга человека биологическое прошлое важнее любых социальных законов. Сколько ни стойте перед холодильником с разносолами, мозг никогда „не поверит“, что завтра будет столько же еды»

(Светлана Кузина)

Растет не по годам, а по часам