Кроме эпифиза, в среднем мозге расположено еще одно скопление уникальных клеток – ретикулярная формация.
Известно, что головной мозг, наряду с мышцами, является основным потребителем глюкозы – вещества, в которое в нашем желудке и кишечнике превращаются углеводы, белки и жиры. Но с одной существенной оговоркой: в состоянии покоя мышцы по скорости потребления сахара мозгу и впрямь не конкуренты. Однако когда мы заняты физическим трудом или спортом, они потребляют его значительно больше, чем мозг. В то же время имеется и еще одно различие. А именно: в глюкозе нуждаются все ткани тела. Но все ткани могут усваивать ее только в присутствии гормона инсулина. Отсюда и сахарный диабет (неспособность усваивать глюкозу) у людей, у которых поджелудочная перестает вырабатывать инсулин.
А вот головной мозг в инсулине не столь уж и нуждается. Он ему, конечно, не помешает, но в экстренной ситуации ткани мозга способны усваивать сахар и при нулевом содержании инсулина в крови. И обязан он таким чудом именно исправной работе ретикулярной формации.
Что еще нам было бы полезно или важно знать о головном мозге? Наверное, не помешает прояснить вопрос с особенностями его кровоснабжения и защиты от ряда нежелательных воздействий. Основная часть сосудов и капилляров головного мозга расположена между последним твердым слоем, относящимся к черепной коробке, и поверхностью коры. Нам следует особенно хорошо запомнить, что система сосудов покрывает мозг как бы сверху, а не поднимается в его ткани снизу. То есть сонные артерии ведут из шеи в череп, а затем разветвляются в пространстве между черепом и мозгом. Таким образом, сосуды располагаются по всей внутренней поверхности черепа, входя в головной мозг именно оттуда, со стороны коры, а не белого вещества или мозжечка…
Еще одна значимая в иных случаях особенность кровоснабжения этого органа называется гематоэнцефалическим барьером. Данный барьер образуется особыми клетками в структуре сосудов и капилляров, уходящих непосредственно в ткани мозга. Они обладают высокой чувствительностью к составу поступающей крови и называются астроцитами – из-за их похожей на звезду формы. Благодаря им стенка капилляра мозга становится почти непроницаемой. То есть в основном ее проницаемость довольно низка – куда ниже, чем на большинстве других участков сосудистой сетки. Но она может как еще снизиться, так и быстро увеличиться – все зависит от насущного, так сказать, аппетита мозга на имеющиеся в крови вещества.
Через узенькие просветы между астроцитами в ткань могут просочиться только вещества с определенным, очень маленьким размером молекулы. В этом механизме есть смысл: все естественные для организма вещества обладают именно маленьким размером молекул. А вот большой размер характерен для веществ инородных – возбудителей заболеваний, медицинских препаратов, многих токсинов…
Кроме того, гематоэнцефалический барьер не пропускает в мозг часть веществ нужных, но способных наделать в мозгу много бед. Самый яркий пример такого рода – иммунные тельца. Ведь если они вызовут обширное воспаление и нагноение в тканях мозга без очень серьезного к тому повода, дело кончится наверняка плохо. Остается добавить, что при необходимости астроциты могут как снижать и без того невысокую проницаемость капилляров головного мозга, так и значительно повышать ее. Скажем, для поступления увеличенного количества сахара или кортикостероидных гормонов.
От быстрых и сильных перепадов температуры мозг и сосуды внутри него защищает волосяной покров. Однако имеется и еще один вид нежелательных воздействий на головной мозг, от которого мало помогают прочные, спаянные в виде купола кости черепа, и ровно ничем не спасает гематоэнцефалический барьер. Речь идет, конечно, о естественной вибрации и толчках в моменты, когда мы бежим, прыгаем, трясемся по плохой дороге на еще худшей машине… С этой стороны у головного мозга тоже имеется своя гарантия относительного спокойствия – ряд структур внутри его тканей и сам позвоночный столб.
Во-первых, естественные толчки при шаге значительно сглаживает тазобедренный сустав с его сложной структурой костей и мощным мышечным аппаратом. Во-вторых, остаточные колебания стремится погасить поясничный изгиб – тоже из мощных позвонков с толстой хрящевой прослойкой между ними, расположенных в виде буквы «S». На случай, если толчки придутся уровнем выше (скажем, на плечи или середину спины), черепная коробка крепится к верхнему торцу позвоночного столба буквально на шарнирах – ведь форма этого сустава больше всего похожа именно на них. К тому же сама шея имеет небольшой изгиб – чуть поменьше поясничного, но заметный в профиль и по выступающему над самым уровнем плеч 7-му позвонку.
В-третьих же, мозг внутри черепа не подвешен и не прикреплен к нему – он взвешен в жидкости. Конечно, на внутренней поверхности свода черепа имеются гребнеобразные разрастания, которые слегка вклиниваются между отделами головного мозга, разделяя их. Но с самим черепом кора не соприкасается нигде – иначе бы голова у нас болела постоянно. Внутри массы обоих полушарий расположены желудочки головного мозга – довольно обширные полости, заполненные спинномозговой жидкостью. Кроме того, этот же ликвор окружает мозг, заполняя всю черепную коробку. Система снабжения ликвором у спинного и головного мозга общая. Потому увеличение его давления (скажем, из-за травмы) в спинномозговом канале немедленно повысит его давление и внутри черепа.
Интересный факт: существует такое врожденное заболевание, как гидроцефалия. При ней как раз нарушена взаимосвязь между системой циркуляции ликвора головного и спинного мозга. Поступление его по спинномозговому каналу остается нормальным, а вот отток снижен. В результате появляются люди с большим и очень большим диаметром черепной коробки. Хотя в данном случае речь идет не о большой величине мозга, а о том, что желудочки внутри его тканей неправдоподобно велики из-за переполнения ликвором. Очень часто при развитой гидроцефалии белого вещества в мозгу пациента почти не остается. Вплоть до визуального впечатления, будто во всей черепной коробке имеется лишь ликвор и тонкая прослойка коры под самым куполом черепа. Однако уже доказано, что на мыслительной способности постепенно развивающаяся гидроцефалия почти не сказывается. Эту патологию успешно лечат установкой временного или постоянного шунта.
Суммируем уже известное нам о головном мозге. Его ткани образованы нейронами – особыми клетками, способными производить электрический импульс при раздражении их окончаний – отростков. Затем нейроны передают возникший сигнал по системе этих взаимосвязанных отростков в кору головного мозга. Кора является единственной тканью во всем теле, которая способна обработать этот сигнал – понять его смысл и выдать готовый ответ, как телу нужно реагировать на то или иное раздражение. Сигналы разного типа изначально поступают в отдельные центры коры. Но в процессе их обработки в коре, если это необходимо, могут активизироваться и другие центры, отвечающие за прием сигналов с иным смыслом. Кроме того, при повреждении одного участка коры соседние легко перенимают его функции, начиная обрабатывать сигналы, которые ранее поступали не к ним.
У мозга имеются свои, особые, нехарактерные для других органов защитные механизмы. Например, «амортизационная подушка» из ликвора, в которой он фактически плавает, находясь в черепе. Плюс, головной мозг защищен от попадания в его ткани многих нормальных и аномальных элементов гематоэнцефалическим барьером – особо плотной структурой стенок капилляров. Такими гематологическими барьерами обладают и другие органы – печень, некоторые из структур глаза и пр. Однако гематоэнцефалический барьер не имеет аналогов по степени жесткости «отбора» компонентов крови. В большинстве случаев это качество спасает головной мозг от инфицирования, отравления, перепадов активности коры из-за гормонального всплеска и т. д. В том числе, если в других тканях тела процесс давно начался и развивается беспрепятственно. В то же время существуют и случаи, когда временный отказ этого барьера пошел бы пациенту лишь на пользу. Например, когда инфекция поразила именно ткани мозга, а в задетые ею ткани антибиотик просто не попадает…
