С другой своей стороны та же самая оболочка и тем же методом проникает во все основные «водоразделы» между частями головного мозга. Тем самым она дополнительно фиксирует их отдельно друг от друга: правое полушарие большого мозга и мозжечка от левого полушария, а также весь большой мозг – от мозжечка. Эти разделители – выросты на внутренней поверхности надкостницы называются серпами.
Следующая оболочка мозга называется паутинной, или, пользуясь классической латынью, арахноидальной. Она образована тонким слоем уплощенных клеток и не содержит сосудов. Пространство между нею и предыдущей, твердой, оболочкой называется субдуральным. Заполнено оно особым, не имеющим аналогов в организме, видом жидкости.
Следующая, третья по счету, оболочка, сплетена из сплошных сосудов. Она-то и выполняет функции снабжения кровью и питательными веществами всего вещества мозга. И выполняет, нужно сказать, почти всегда в «авральном» режиме. Объясняется это тем, что мозг в процессе работы поглощает 20 % от всего кислорода, который требуется организму. То есть изо всех органов тела головной мозг является абсолютным чемпионом по потреблению кислорода. И его нехватка сказывается на качестве работы этого органа быстрее всего.
Убедиться в данном факте лично может каждый человек, и для этого вовсе не обязательно лезть в петлю. Среднестатистическому жителю крупного города достаточно бывает, к примеру, съездить на выходные в сосновый бор. Всего пара-тройка часов, проведенных среди дурманящих ароматов коры и хвои, – и у горожанина, привычного дышать углекислотой да выхлопными парами, начинается мигрень. И она появляется вовсе не от усталости после переезда – нет.
Малоприятными головными болями туристы обязаны деревьям, которые своей листвой постоянно очищают и обогащают кислородом воздух лесополосы. Привычный к одной, более-менее постоянной, степени насыщения крови кислородом, мозг горожанина не способен мгновенно перестроиться под новый, более интенсивный темп. Крови он «прокачивает» столько же, сколько и всегда, поскольку потребляет оттуда не только воздух. Следовательно, приостановить или замедлить ее циркуляцию он не может, и воздуха вместе с нею бывает вынужден поглотить в несколько раз больше обычного. К счастью, мигрень чаще всего проходит уже к концу первого дня.
Возможности мозга по количеству «съедаемого» O2 поистине безграничны, потому к хорошему снабжению он привыкает быстро. Самую же сложную в этом плане задачу перед ним ставят именно хвойные леса. Особенно в дождливую погоду. Увеличение электромагнитного напряжения в атмосфере во время грозы заставляет некоторые молекулы кислорода распадаться на отдельные атомы. Эти атомы нередко оседают на кончиках сосновых игл, так как иглы обладают собственным, противоположным статическим зарядом. И когда где-нибудь неподалеку «объявляется» целая кислородная молекула O2, свободные атомы на кончиках игл присоединяются к ней, образуя молекулу озона O. Такие процессы происходят в атмосфере Земли повсеместно и по разным причинам, однако в хвойных лесах – чаще и активнее всего…
Ну а между сосудистой и паутинной оболочками тоже пролегает небольшой зазор, именуемый субарахноидальным пространством. Там циркулирует уже спинномозговая жидкость. Обе эти мягкие оболочки в тандеме образуют первый защитный барьер головного мозга: проникшая в спинномозговую жидкость инфекция тут же уничтожается весьма активными в этом плане клетками паутинной оболочки. Причем ограждают ткани мозга от остальной среды организма не одни они. Абсолютно все разделы центральной нервной системы человеческого тела, включая не только головной, но и спинной мозг, снабжены своеобразной, полностью автономной «полосой препятствий». Полоса эта называется гематоэнцефалическим барьером, и она ограждает нервные ткани от ненужных или мешающих их нормальной работе воздействий извне.
Уникальная система самозащиты или причина неизлечимости заболеваний?
или Что такое гематоэнцефалический барьер головного мозга?
Мешать нейронам полноценно функционировать способны не только вирусы или инфекция. Они-то всем тканям, а не одним нейронам наносят непоправимый ущерб. Потому на данный момент известен лишь один тип тканей, развитию которых они, в известном смысле, способствуют. Правда, речь идет о тканях злокачественных, так что от подобной «помощи» лучше все-таки отказаться…
Бактерии, имеющие свойство атаковать клетки крови, проникни они в мозг – что в головной, что в спинной, – могут натворить немало бед. Хорошо, если круг последствий ограничится каким-нибудь хроническим нистагмом (хаотичное, неподконтрольное движение глазных белков) или мышечными судорогами!
Они хотя бы совместимы с жизнью, как и эпилепсия. Да и купировать большинство таких проявлений сейчас возможно благодаря высокому развитию фармацевтической промышленности. Миорелаксанты здесь приходятся очень кстати и обычно демонстрируют себя с наилучшей стороны.
А если разобьет паралич или нарушится легочная моторика?.. Тем более когда за «агрессором» еще и откроют «сезон охоты» агенты иммунной системы – лейкоциты и Т-киллеры? Даже при условии совершенно правильной их работы, без учета возможных (и встречающихся в нашем мире все чаще) аутоиммунных реакций? Если подумать, выходит, что допускать, чтобы они устраивали себе «охотничьи угодья» прямо в мозгу, и впрямь нельзя!
Вот почему клеткам иммунитета, как и инфекциям любого рода, путь в ткани головного и спинного мозга заказан. Кроме того, гематоэнцефалический барьер защищает нервные ткани от токсинов и продуктов распада, содержащихся в крови. Фактически он не «подпускает» к центральной нервной системе ничего лишнего, способного нарушить постоянство ее внутренней среды. И следовательно, расстроить ее налаженную работу.
Одновременно он отражает абсолютное большинство внешних атак на эту среду. А все это в совокупности обеспечивает определенную его независимость от состояния иммунитета и множества других процессов в организме.
Как же такое вообще возможно – чтобы все необходимое поступало к клеткам из крови беспрепятственно, а ничего ненужного не просочилось?
Первый рубеж гематоэнцефалической «обороны» мозга образован особой плотностью стенок питающих его капилляров. Не секрет, что стенки сосудов в масштабах всего тела обладают известной проницаемостью. Ведь невозможно представить себе систему сосудов, где к каждой клетке подводил бы отдельный капилляр, не правда ли? Их число зашкалило бы за десятый миллиард уже при подсчете на одной руке от кисти до локтя! Стало быть, каждое ответвление сосуда должно каким-то образом снабжать питательными веществами крови как минимум несколько сотен окружающих клеток!
На самом деле, каждый капилляр успевает удовлетворить потребности куда большего их числа. И все благодаря тому, что его стенки свободно проницаемы для питательных компонентов и белков – захватчиков на поверхности клеточных мембран. Проницаемость эта не везде одинакова и может варьировать в зависимости от типа тканей. Тем не менее до полной «глухоты» она изменяется только в сосудах, подводящих непосредственно к мозгу.
Клетки сосудистых стенок, проходящих через ткани центральной нервной системы, располагаются по принципу черепицы – один слой частично перекрывает элементы другого. Помимо плотности прилегания, у клеток мозговых капилляров есть еще одна особенность. Они содержат гораздо больше митохондрий, чем другие эндотелиальные (выстилающие стенку сосудов) клетки. Из чего следует, что обменные и энергетические процессы в них проходят гораздо интенсивнее.
Под слоем эндотелиалыных клеток самой сосудистой стенки имеется дополнительная, характерная только для структуры гематоэнцефалического барьера, базальная мембрана. Причем трехслойная. Она выполняет ту же функцию, что и рыбачья сеть, только отлавливает не рыбу, а молекулы определенных размеров… Любопытно также, что митохондрий-то в клетках мозговых сосудов больше, зато вакуолей – меньше.
Вакуоли – это пузырьки цитоплазмы, в которые клетка обычно заключает подлежащие выводу в кровь продукты распада, чтобы после избавиться от них «с комфортом». Причем они почти полностью отсутствуют в клетках, которые ближе к самому просвету сосуда. А в тех, которые прилегают непосредственно к тканям мозга, их число близко к нормальному.
Все это может означать лишь одно: клетки мозговых капилляров четко сориентированы на выведение отходов работы клеток мозга, но функция снабжения у них сужена до минимума.
Однако всех уже перечисленных мер предосторожности природе показалось мало. Этот вывод напрашивается по факту того, что нейроны, в отличие от любых других клеток, не прилегают к поверхности капилляров напрямую. Везде прилегают, а в мозгу – нет.
