Какой объем кислорода нужен для эффективной работы головного мозга? Отвечают немецкие ученые
Нейробиологи из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене (Германия) смогли определить количество кислорода, необходимое клеткам головного мозга для обеспечения эффективного функционирования его многочисленных структур и клеток. «Руководящий» орган человеческого организма, как выяснилось, в спокойном состоянии нуждается в четверти объема кислорода, поступающего извне, а в рабочем — практически в трети этого главного энергетика человека. Об этом пишет ТАСС со ссылкой на британский онлайн-журнал BMC Biology.
Ученые из Университета Людвига Максимилиана впервые смогли напрямую замерить в неповрежденном головном мозге головастиков количество поступающего и утилизируемого кислорода. В одном из желудочков головного мозга амфибий были установлены сверхточные электрохимические датчики, с помощью которых исследователи смогли регистрировать концентрацию кислорода. Помимо определения количества кислорода, поступающего извне, исследователи определяли активность нервных структур с помощью фармакологических препаратов.
Изучив активность ответственных за движение глазных яблок нервных клеток, ученые зафиксировали и определили объем кислорода, необходимый для эффективного функционирования этого отдела мозга. «Трудности в нашей работе создавала быстрота, с которой клетки тканей мозга утилизировали кислород, — признался один из авторов проекта Ханс Страка (Hans Straka). — Большое значение имела концентрация кислорода в поступающем в организм воздухе». «Наши сотрудники сумели продемонстрировать, что при нормальном функционировании головного мозга половина поступающего в него кислорода расходовалась на работу нервных клеток, а вторая половина — на остальные ткани мозга», — добавил ученый.
Головной мозг человека, масса которого редко превышает 2% от веса среднего человека, испытывает огромную потребность в кислороде, доходящую до трети от всего поступающего его объема в организм.
В этой связи исследователи стремились определить оптимальную потребность нервных и глиальных клеток мозга, зная, что уменьшение потребления кислорода чревато нарушениями жизненно важных функций этого органа и, как следствие, всего организма. Тем не менее, как отмечают авторы работы, до сих пор не удавалось установить точный объем поступления кислорода в человеческий организм.
По мнению немецких ученых, перспективы их работы важны для определения необходимой концентрации кислорода в мозге, обеспечивающей полноценное функционирование всех его структур, поясняют ученые. Дефицит кислорода приводит к серьезным нарушениям функций мозга и, следовательно, всего организма. Дальнейшие исследования этой патологии помогут медикам справиться со множеством недугов, вызываемых нехваткой кислорода и снижением активности мозга и его структур, заключают исследователи.