У головного мозга имеется и другая часть, которая, по-видимому, выполняет некоторые функции «за» кору. Речь идет о среднем мозге — продолжении мозжечка, которое соединяет всю «начинку» черепной коробки с «начинкой» позвоночного столба. Функции среднего мозга во многом схожи с мозжечком. Потому некоторые ученые их не разделяют, полагая мозжечок частью среднего мозга. В любом случае, нам следует знать, что именно в среднем мозге расположена главная эндокринная железа тела – гипофиз.
Гипофиз важен тем, что он регулирует с помощью своих гормонов активность как самой коры, так и всех остальных желез внутренней секреции. За исключением вилочковой и эпифиза.
А это как-никак щитовидная железа, надпочечники, половые железы, поджелудочная. Так что едва ли нас удивит, что одна эта железа (кстати, очень маленькая) постоянно производит около 20 различных гормонов…
Рядом с ним расположен упомянутый только что эпифиз — железа, которая отвечает за суточные ритмы в организме. Эпифиз вырабатывает два гормона – серотонин (гормон бодрости и сосредоточенности) и мелатонин — его антипод, гормон сонливости.
Интересный факт: эпифиз уникален своей способностью не столько производить два гормона – антипода, сколько соотносить эту выработку со временем суток. Причем дело здесь вовсе не в постоянстве суточного ритма. Ведь именно работе эпифиза мы обязаны постепенным его изменением при переезде в другой часовой пояс. В тканях эпифиза имеются пинеалоциты – клетки, похожие на те, что присутствуют в коже и вырабатывают гормон ровного загара меланин. Эти клетки обладают повышенной чувствительностью к уровню освещения. И как раз по подаваемым ими сигналам, а не по информации от зрительных органов эпифиз «судит» о том, какой гормон сейчас более актуален.
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.
