Журнал "Здоровье" №11 (71) 1960

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.

Запасы глюкозы в ткани мозга незначительны: в 100 граммах мозгового вещества содержится около 0,04 грамма глюкозы. При обычной жизнедеятельности клеток такого количества глюкозы хватило бы только на 10 минут. Вот почему для поддержания нормального состояния мозга необходимо постоянное снабжение его клеток не только кислородом, но и глюкозой.

Когда человек продолжительное время не ест или выполняет тяжелую мышечную работу, содержание глюкозы в крови значительно снижается. В результате мозг получает недостаточное количество сахара, работоспособность его ухудшается. Если в этот период человек съест несколько кусков сахара, то он почувствует себя значительно бодрее.

Сильно снижает уровень сахара в крови гормон поджелудочной железы — инсулин. В прошлом были случаи, когда больные, страдающие сахарным диабетом, пренебрегая советами врача, вводили себе слишком большие дозы этого препарата. В результате содержание сахара в крови резко падало, сахар переставал поступать в мозг. Если при этом человеку не оказывалась вовремя медицинская помощь, если ему не был введен в кровь раствор глюкозы, наступали судороги (так называемый инсулиновый шок). Вот почему лечение инсулином необходимо проводить под контролем врача, выполнять его рекомендации.