脑的重量占体重的2%-3%,但其所需要的血流量则占心输出量的15%-20%。脑血流量是指每100g脑组织在单位时间内通过的血流量。本节着重阐述各种生理状态下的
脑全脑血流量。 全脑血流量正常人安静状态下脑血流量脑血流量因测定方法不同,正常值有所差异。在安静情况下,一个一般身材的年轻人每分钟的全脑血流量为700-770ml,约合每分钟50-55ml/100g。当平均半球血流量减少到每分钟25-30ml/100g时,可发生精神错乱,甚至意识丧失。神经功能衰减的临界血流量大约是每分钟18ml/100g。
大脑血液通过两侧颈内动脉及椎动脉供应,前者约占全脑血流量的4/5,后者占1/5。颈动脉到达大脑中动脉的压力差与椎动脉到颅底动脉环的压力差基本相等。因此,正常人脑血液循环虽有左、右半球及颈动脉系统、椎动脉系统血流量和循环时间的差异,但并不发生血液分流或逆流现象。
脑的血液循环不仅在量上丰富,而且供应速度也很快,血液由动脉进入颅腔,到达静脉窦所需的时间仅为4-8s,椎基底动脉系统的血液流速度要比颈内动脉系统低些。
脑组织几乎没有氧和葡萄糖的储备。脑部血液供应的障碍造成缺氧和葡萄糖不足,迅速引起脑功能紊乱和脑组织的破坏。脑血液供应停止6-8秒后,脑灰质组织内即无任何氧分子,并迅即在10-20秒之间出现脑电图异常。血供停止10-12秒钟即可出现神志障碍;30秒钟后脑电图即呈"平线";一分钟后神经元功能的恢复就缓慢;3-4分钟后脑组织内游离葡萄糖均消耗殆尽,脑神经元细胞功能难望完全恢复正常;停止4-5分钟后脑神经元细胞开始坏死。脑组织蛋白质在缺血、缺氧时的瓦解速度远较其它组织为快,比心肌蛋白质要快25倍,比骨骼肌蛋白质要快80倍。
脑是人体极其重要的器官,尽管脑的血液供应有令人惊异的自动调节能力,但一旦血液供应受到障碍,其后果是非常严重的,脑组织对付缺血、缺氧缺乏回旋余地。实验证明,在脑细胞外液间隙置入敏感微电极记录,可见钾离子(K+)的浓度明显上升,而钠(Na+)和钙(Ca2+)的浓度下降,同时线粒体和内质网可释放Ca2+,致使细胞内钠和游离钙的浓度明显增加。另外,脑缺血后,缺血组织中葡萄糖出现无氧酵解,使组织中的能量储备(包括磷酸肌酸和腺苷酸能基)耗竭,产生过量的乳酸堆集,发生酸中毒。最后血脑屏障破坏。
功能特点
脑有三个基本功能系统:
1、调节紧张度或觉醒状态的联合区;
2、接受、加工和保存来自外部信息的联合区;
3、制定程序,调节和控制心理活动的联合区。
神经系统在进化过程中,结构变得愈来愈复杂,对机体的生存显示出愈来愈重要的作用。人脑是高度发展的组织,接受和处理来自体内、外环境的信息,并根据这些信息通过调控保持内环境的稳定,并指导自身行动,达到适应环境和作出有利于机体自下而上的反应。为此,脑对传入的各种信息必须进行适当的处理。信息处理是脑的主要功能。人脑为了有效地处理信息,把加工任务集中到大脑皮层等,可以把不同类信息作综合处理。皮层化使人脑具有强大的信息处理能力。
脑的整体结构就是为有效收集信息并作精巧的综合处理。各种感官,成为专门收集各类信息的机构。各种感官由剐受器将反映不同类型环境信息的物理或化学信号,都转换成神经电脉冲信号。这种统一的电信号传入中枢,为进行信息的综合处理准备了条件。脑能较快形成信息处理能力与应付可能出现的新情况两方面的需要。因此,人脑是一个特殊的信息处理机器,它能在使用中不断提高其处理能力,并在部分受损坏时,用小的改动而保持一定的工作能力。
