Для поддержания своей жизнедеятельности нервные клетки нуждаются в постоянном притоке энергии (АТФ). Запаса энергии в самой клетке хватает лишь на 5–6 минут. Это объясняет, почему полная остановка кровотока в каком-либо участке мозга (например, при инсульте) приводит к необратимой гибели нейронов в течение 5–6 минут.
Энергию клетки получают через артериальный кровоток: он приносит глюкозу и кислород. При воздействии кислорода на глюкозу (то есть при окислении) высвобождается энергия, которую и использует нервная клетка. Поэтому в крови должно быть определенное количество сахара и кислорода. Сахар человек получает с пищей, а кислород – при дыхании. Энергетические потребности увеличиваются при напряженной умственной или физической работе, при стрессе.
Головной мозг снабжают кровью четыре артерии (две сонные артерии – переднюю половину мозга, две позвоночные артерии – заднюю половину). Кровоснабжение любого другого органа осуществляется одной, максимум двумя артериями, здесь же используется целых четыре артерии!
Вес головного мозга в среднем всего лишь чуть больше 1500 г (около 2 % от массы тела), а протекает через него до 800 мл крови в минуту. Это очень много, если сравнивать мозг с другими органами человеческого тела.
Спинной мозг кровоснабжается тремя спинальными артериями, одной передней и двумя задними, образованными из артерий, берущих свое начало от межреберных, грудных и поясничных ветвей брюшного отдела аорты, а также от ветвей подключичной, позвоночной и шейных артерий (так называемые радикуло-медуллярные артерии). Вес спинного мозга в среднем 50–60 г.
При дыхании головной и спинной мозг потребляют до 20 % вдыхаемого кислорода. Это еще раз доказывает, насколько важна работа нервных клеток и как велики ее энергетические потребности.
Так как головной и спинной мозг являются основными структурами нашего организма, эти структуры должны быть максимально защищены.
Головной мозг защищен костями черепа, одними из самых крепких костей организма. Спинной мозг защищен позвоночным столбом, который состоит из позвонков.
В шейном отделе насчитывается 7 позвонков (С1-С7), в грудном – 12 (T1-T12), в поясничном – 5 (L1-L5), в крестцовом – 5 позвонков (S1-S5), сросшихся воедино. Кроме того, существуют также от 3 до 5 маленьких позвонков в копчике (рис. 9).
По сути, позвонки надеты на стержень, которым является спинной мозг. Вне зависимости от принадлежности к какому-либо определенному отделу позвоночника все позвонки имеют общее строение и состоят из тела, дуги и отростков (рис. 10).
Тело позвонка напоминает по своему строению уплощенный цилиндр и образовано из достаточно мягкого (по сравнению с другими частями позвонка) губчатого вещества. Именно тела позвонков вместе с межпозвонковыми дисками составляют позвоночный столб, несущий основную осевую нагрузку. Тело каждого позвонка имеет свои особенности. Чем ниже находится позвонок, тем крупнее его тело. Это связано с тем, что осевая нагрузка на позвоночный столб увеличивается сверху вниз.
Дуга прикрепляется к телу позвонка сзади двумя ножками, тем самым образуя позвоночное отверстие. Из совокупности позвоночных отверстий образуется позвоночный канал, который защищает от внешних повреждений находящийся в нем спинной мозг. На дуге находятся приспособления для движения позвонков – отростки.
Остистый отросток отходит от дуги назад. По бокам справа и слева находятся два поперечных отростка. Вверх и вниз от дуги отходят по два суставных отростка. В общей сложности от дуги каждого позвонка отходят по семь отростков.