В течение длительного времени кровоток мозга считался автономной системой, которая локально регулируется внутри черепной коробки. При увеличении метаболической активности в определенной области мозга происходит расслабление артерий и капилляров, что обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода. Ученые из Университета Пенсильвании провели исследование, которое показало, что существует тесная связь между мозговым кровообращением ;и мышечными сокращениями в теле .Было обнаружено, что при сокращении мышц брюшного пресса (например, при кашле) возникает резкое изменение давления, которое передается по сосудам позвоночника и происходит динамическое изменение венозного кровотока в головном мозге .Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Как известно, меняющимся потребностям органов необходимо постоянное перераспределение кровотока в организме и, как считает старший автор исследования, доктор Патрик Дрю, эту координацию можно сравнить с работой городской коммунальной системы.
В исследованиях сосудов, как правило, акцентировали внимание на артериях и капиллярах, так как стенки этих сосудов имеют гладкомышечные клетки, которые позволяют сосудам сужаться или расширяться на ответ на определенное химическое воздействие. Венам же в мозговом кровотоке отводилась роль пассивных дренажных каналов. Но исследование показало, что во время движений происходит быстрое сужение как сагиттального синуса, так и соединительных вен. Также было отмечено, что мозговые вены реагируют на сокращения мышц брюшного пресса в десятки раз быстрее артерий.
Предыдущие исследования ученых показали, что сокращения мышц брюшного пресса приводят к микросмещениям головного мозга, что усиливает циркуляцию ликвора, который обеспечивает защиту мозга. Учитывая физиологическую схожесть сосудистых систем мышей и человека ученые считают, что аналогичная связь существует и у людей.
Результаты исследования позволят определить связь между работой мозга и физической активностью. Доказано, что систематические физические нагрузки достоверно улучшают когнитивные функции и оказывают нейпротективное действие. Кроме того, физическая активность приводит к постоянному сокращению и изменению просвета вен твердой мозговой оболочки, что способствует улучшению кровоснабжения и очистке тканей. Твердая мозговая оболочка в отличие, от мозговой ткани, имеет множество болевых рецепторов и резкие изменения давления в венах при выполнении физических упражнений могут провоцировать или усиливать приступы мигрени. Ученые планируют продолжить исследования для изучения механизмов развития нейроваскулярных нарушений, что позволит разработать новые методы лечения неврологических заболеваний.
