stepanov: (чб)
Андрей Степанов ([personal profile] stepanov) wrote2016-04-29 10:01 am

Зевота - метод охлаждения головного мозга

Головной мозг, потребляя 25% энергии организма, имеет мощность 15 Вт и снабжается напрямую из сердца горячей артериальной кровью. Несмотря на это температура головного мозга на один градус ниже, чем у остального тела, что обеспечивает его защиту от атак иммунной системы. Кроме того, несмотря на энергетическую лабильность мозга, его температура стабильнее, чем температура любой другой части тела. Однако, где у мозгов "радиатор"?

Аналогичная проблема охлаждения решена, например, в мужской мошонке путем противоточной системы артериальной и венозной крови, о чем я писал ранее. Однако в черепе нет венозного сплетения аналогичного таковому в яичках. Частичный отвод тепла из мозга производится через кожу головы с помощью эмиссарных вен, которые проводят охлажденную кровь из поверхностных вен головы внутрь черепа к мозговой оболочке. Но эта система охлаждения слишком медленная и не годится в случаях, когда мозг быстро увеличивает свой метаболизм.


Сравнительно недавно в качестве системы быстрого охлаждения головного мозга учеными стал рассматривается акт зевоты, что кроме того позволило объяснить связь зевоты с засыпанием и гипоксией.


Зависимость частоты зевоты от температуры окружающей среды замечена давно. Кроме того, влияние зевоты на температурозависимые приступы эпилепсии, мигрени и рассеянного склероза указывало на важную роль данного акта в терморегуляции мозга. Предполагаемая связь зевоты с охлаждением мозга была доказана, когда в 2010 году исследователи ввели в мозг крыс датчики температуры и обнаружили, что увеличение температуры мозга всего на 0,1°С мгновенно провоцировало у грызунов приступы зевоты, вслед за которыми наблюдалось снижение температуры мозга на 0,5°С. Однако эти наблюдения долго не удавалось обосновать анатомически - как зевота отводит лишнее тепло от мозга?

Акт зевоты начинается с раскрытия рта и расширения носоглотки, что ведет к ее заполнению холодным воздухом через ротовое отверстие. Попробуйте зевнуть. Почувствовали холодок и сильное натяжение в самом центре головы? Это натянулись крыловидные мышцы, которые в обычных условиях принимают участие в жевании. Одним концом данные мышцы крепятся к нижней челюсти, а другим - к гибким отросткам клиновидной кости в центре головы, которая граничит с гайморовыми пазухами (на рисунке слева).


Но почему мощные мышцы прикрепляются к столь пластичным структурам - раньше этому не придавалось значение. Оказалось, что на пике зевоты нижняя челюсть натягивает крыловидные мышцы, а те, в свою очередь, оттягивают клиновидный отросток, увлекая за ним заднюю стенку верхнечелюстной гайморовой пазухи.

Объем пазух носа у взрослого человека достигает 34 куб. см, а натяжение задних стенок во время зевоты увеличивает их размеры еще на треть (этап 1 на рисунке ниже). Возникшее отрицательное давление в пазухах "всасывает" холодный воздух из носоглотки (этап 2). Этот воздух вызывает испарение влаги на стенках пазухи, охлаждая тем самым капилляры слизистой оболочки. Охлажденая таким образом кровь затем собирается в вены крыловидного сплетения (этап 3). С завершением зевоты, челюсти сжимаются, и жевательные мышцы сдавливают крыловидное сплетение (этап 4) вызывая отток охлажденной крови (показано красными стрелками) в синусы твердой мозговой оболочки (этап 5). Эта кровь, в свою очередь, охлаждает спинномозговую жидкость (этап 6), потоки которой также увеличиваются во время зевоты (показано желтыми стрелками) - в данном акте она выступает в роли охлаждающей жидкости центральной нервной системы. Таким образом охлаждение мозга произойдет сразу после завершения акта зевоты!


После прочтения о роли гайморовых пазух в охлаждении мозга, первой моей мыслью было: "а как же люди с хроническим гайморитом?". Ведь их пазухи не способны к описанной "вентиляции". Мозг таких людей должен быть подвержен перегревам, а это чревато повреждениями тканей нервной системы иммунитетом, что обычно наблюдается при рассеянном склерозе. И каково было мое удивление, когда узнал, что больные рассеянным склерозом страдают гайморитами в несколько раз чаще обычного. Я предполагаю, что у людей с хроническим гайморитом часто происходят перегревы мозга, что является причиной разрушения гематоэнцефалического барьера и проникновение к нервным клеткам антител иммунной системы, которых в норме там быть не должно. Результат - рассеянный склероз. Эта гипотеза подтверждается и тем фактом, что у больных рассеянным склерозом наблюдается патологическая зевота проходящая после холодного душа, который также облегчает и сами симптомы заболевания.

Но как это все объясняет связь зевоты с недостатком кислорода и засыпанием? Все просто - дефицит кислорода можно нейтрализовать просто снизив потребность в нем в нервных клетках. Понижение температуры мозга замедляет его метаболизм и проблема недостатка кислорода решена! Этим давно пользуются кардиохирурги, когда необходимо временно прекратить кровоснабжение мозга. Чтобы нервные клетки не погибли от гипоксии на время операции мозг охлаждают с помощью специального оборудования. Охладив мозг всего на 5°С можно без последствий остановить доступ к нему кислорода на 15 минут. Вызванное зевотой замедление метаболизма также способствует и засыпанию. А вот "заразность" зевоты - результат работы зеркальных нейронов, которые аналогично заставляют нас улыбаться в ответ на улыбку прохожего, копировать позу собеседника или даже заикаться в разговоре с заикой.



Зевота провоцируется даже мыслями о ней, и вы наверняка уже зевнули, читая этот пост "про зевоту"))). Поэтому вы созрели для эксперимента на себе. Как только подкатит очередной акт зевоты, резко и глубоко вдохните прохладный воздух через нос. Даже такого форсированного охлаждения слизистых глотки будет достаточно, чтобы предупредить зевоту. Впрочем, зевайте на здоровье!

Ну а я уже копаюсь в электронных библиотеках, что бы следующим нашем открытием был ответ на вопрос: "Зачем глаза плачут?"
Чтобы не пропустить, подписывайтесь на обновления в социальных сетях:


https://www.facebook.com/glagolmail
https://vk.com/glagolas
https://twitter.com/StepanovGlagol


[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 05:28 am (UTC)(link)
Адреналин не выводиться из организма. Он "используется" а остатки выводятся через почки. Метаболиты его - никак на организм не влияют.

В общем, вы достаточно знатно кислое со тёплым напутали.
Edited 2016-04-29 05:29 (UTC)

[identity profile] tomsoyer.livejournal.com 2016-04-29 05:35 am (UTC)(link)
а так красиво..
мой дедушка любил всплакнуть
может поэтому он дожил до 94 лет?)

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 05:52 am (UTC)(link)
Мой прадедушка был крайне молчаливым, скрытным человеком. Сам себе на уме весьма, и естественно крайне неэмоциональным. В 105 лет пошел покосил, отобедал, лег поспать и во сне и ушел.
Хммм... Такие вот дела.

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2016-04-29 05:46 am (UTC)(link)
Я слышал про другие гормоны. АКТГ, например. Можно ли глазные железы (глаза) рассматривать как органы выделения головного мозга. Ведь для головного мозга больше нет других путей прямого и быстрого выведения из организма своих гормонов. Кроме того, глаза являются непосредственными производными головного мозга. Можно сказать - их часть.

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 05:58 am (UTC)(link)
А зачем выводить гормоны? Тот же адреналин это крайне короткоживущая молекула. Он развалится начинает раньше чем закончат введение. Тут надо понимать, что гормоны всегда в наличии. Как тот же адреналин, просто в момент опасности или испуга его количество увеличивается, и все, он и будет циркулировать пока не сам не развалится. Гормоны из организма не выводятся, в этом нету нужды от слова вообще.
Плюс, надо понимать, что глаза, и слезные железы это как то две разные вещи. И не смотря на то, что глаза действительно рядом с мозгом, но все же достаточно надежно от него прикрыты. Иначе бы любое глазное заболевание выдавало бы полноценный менингит бактериального или вирусного тем более характера.
Так что, не смотря на то, что слезные железы рядом с головным мозгом, они никак не связаны с ним. Грубо говоря "цепи питания" у них из разных источников.
Ну и не надо забывать, что слезные железы, это все же для "промывки" глаза, но не более.

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2016-04-29 06:02 am (UTC)(link)
Как можно объяснить интенсификацию этой промывки во время истерики.

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 06:32 am (UTC)(link)
А при смехе? Или ярком свете в лицо? :) Видите, первый вариант вроде бы "за вас" играет. А второй, против. :)

Просто возможно остатки какой то защитной системы. Если эмоционально - то увлажнение глаз. По какой то причине. Как например, осталась икота. Смешно, но это с тех времен когда "человек" был земноводным двоякодышащим. Оттуда откуда то и слёзы идут. Не стоит забывать, в человеке полно вещей и "кусочков", которые, например, настолько древние, что скорее идут не даже от времен амфибий, а вообще рыб. РЫБ. И это у нас сейчас есть, вот прямо. Как и икота которой не одна сотня миллионов (а то и миллиардов) лет. Хотя сейчас она не играет нужной роли, а является просто рудиментом, и не выполняет своей функции (хотя бы потому, что у нас НЕТУ жабр :) обратный толчок при икоте и должен был выбрасывать жидкость через них ).

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2016-04-29 06:42 am (UTC)(link)
Поэтому дети часто икают первый месяц после рождения - ведь они только вышли из воды?

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 06:51 am (UTC)(link)
Нет. Икота, один из признаков кстати, повреждения мозга. Один из классических симптомов инсульта. Просто надо понимать, что ребенок до года, далек от человека. В том числе и по работе мозга. Ну не работает мозг нормально у мелочи пузатой. Думалка не выросла. :)
Не забывайте, изначально ребенок в первый месяц жизни, вообще на рыбу похож :) Я про время от зачатия, а не от рождения :)

[identity profile] grape-black.livejournal.com 2016-04-29 08:17 am (UTC)(link)
А почему слезы соленые? А слюна нет?...

[identity profile] glagolas.livejournal.com 2016-04-29 09:06 am (UTC)(link)
Тоже любопытно)
Буду копать.

[identity profile] derik-536.livejournal.com 2016-04-29 06:33 am (UTC)(link)
Меньше бреда, пожалусйта. От вашего "используется", до моего "выводится" расстояние только кавычки и ничего более. Вы полностью повторили написанное мной, встав в позу опровергателя.

"Адреналин "выводится" со слезами, и в критические моменты женский плачь с пассивным поведением есть аналог мужской скупости в слезливости, которая компенсируется активностью. Мужчины, которые сдерживают свои эмоции и двигательную активность в стрессовых ситациях, тем самым наносят своему сердцу огромный, временно не проявляемый, но накапливаемый, вред".

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 06:48 am (UTC)(link)
Окей... Давайте я вам поясню. Есть такая вещь как метаболизм. Так вот, метаболизируется адреналин в нервах и печени. В среднем, период полувыведения (!!!)(то бишь уже метаболиты в почки поступать начинают), через 1-2 минуты после попадания в кровяное русло оного. И теперь посчитайте, сколько вы там слезами его навыводите? Если через максимум 4 минуты от него и следа в организме не останется? Включая метаболиты. Думаете, почему поиск феохромоцитомы достаточно нетривиальное занятие? Оттож.

[identity profile] derik-536.livejournal.com 2016-04-29 07:02 am (UTC)(link)
Еще раз повторю - "Выводится с слезами" не есть буквальное выражение. Это совокупность АКТИВНЫХ действий организма, позмоляющее организму распределить действие повышенного количества адреналина на ВЕСЬ организм, а не локализовывать его только на сердечно-кровяную систему. Так понятней?

P.S. Плачущая на олимпийском пьедестале Роднина, тем самым оберегала свое сердце, в отличие от скупого на эмоции В ТОТ МОМЕНТ ее партнера по танцам.
Edited 2016-04-29 07:05 (UTC)

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 07:08 am (UTC)(link)
А, сорри... Но тут все равно не поможет. Адреналин он в этом плане лют и коварен, он действует на практически все. За исключением некоторых далеко не основных систем, нету значения где он находится. То бишь его нельзя распределить, он пролетает мимо рецептора - "щелчок по нему" и тот вывешивает табличку - "под адреналином", и все. Пока не пройдет действие (30-70 секунд) рецептор все равно ни на что не реагирует. То бишь я к тому, что распределить "равномерно", это из разряда "равномерно" распределить соли в плазме.

[identity profile] derik-536.livejournal.com 2016-04-29 07:13 am (UTC)(link)
Вы снова куда-то не в ту степь... Мы говорим об РЕАКЦИИ (активной или пассивной) на анреналиновый всплеск, а не на сам адреналин. Слезы, плач, нервные внутренние или внешние проявления, мишечная активность или пассивность - об этом говорим и об вреде того или иного поведения на всплеск адреналина. А вы все время убегаете куда-то в ненужную сторону. В сухом остатке в любом случае придем к тому, с чего начали - пассивность мужчин в критической ситауции наносит им вреда больше, чем эмоционирующей слезами женщине.

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 07:34 am (UTC)(link)
Тьфу ты блин... Я что то затупил. Прошу прощения. Вот в такой формулировке ППКС. Меня заносит в биохимию и иже с ними, а тут скорее не то.
Вообще, эмоциональный сброс, я не знаю, хорошо это или нет. Нету никаких особо достоверных данных что это плюс, впрочем, как и ровно обратных тоже нету. Так что в этом вопросе можем спокойно остаться при своих :) Я осторожно не согласен что эмоциональная канализация помогает с решением проблем, Вы же уверенны что помогает. Но так как данных у меня на этот счет убедительных нет, я вынужден согласиться с вами, ибо иначе могу вполне сильно ошибиться. Не то что бы я не признавал свои ошибки, но выставлять дураком себя мне не хочется :)

[identity profile] derik-536.livejournal.com 2016-04-29 07:53 am (UTC)(link)
На сколько я знаю, есть достоверные данные, и их связывают именно с эмоциональным "сбросом" у женщих через плачь, и "не эмоциональностью" ВО ВРЕМЯ эмоциональных пиков у мужчин. И эта разница выявлена имено в связи с исследованиями такого явления, как повышенные сердечные болезни у мужчин по сравнению с женщинами и дольшая продолжительность жизни женщих по сравнению у мужчин. Источник не скажу, но эту тему я из него и подчерпнул.

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 07:59 am (UTC)(link)
Достоверные данные в таких делах, это как минимум с десяток метаанализов и сотни тысяч участвующих в эксперименте. Минимум. На самом деле, при таком разбросе надо вести речь о сотнях метаанализов и батареях исследований. Такой работы что бы реально сказать что бы не на уровне статпогрешности был вывод, сделать пока нельзя. Но надеюсь, со временем человечество с этим делом таки разберется.

Не забывайте, компенсаторные механизмы у женщин в разы более мощные. Но при этом, первый же инфаркт - в львиной доле случаев отправляет женщину на тот свет. Когда у мужчин, процент exitus letalis в данном случае, редко за 25% переваливает в современных странах.

[identity profile] derik-536.livejournal.com 2016-04-29 10:28 am (UTC)(link)
" как минимум с десяток метаанализов и сотни тысяч участвующих в эксперименте" - именно о таких исследованиях и говорю. Просто не помню источник, потому и не могу дать ссылку.

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 10:32 am (UTC)(link)
Ей богу, я так, раз в год данную ситуацию мониторю, но пока ничего серьезного не было. Либо исследования были с дизайном на "отвали" (другое русское слово), либо там количество материала было чуть на уровне выше нуля. Но в зоне статпогрешности.

[identity profile] derik-536.livejournal.com 2016-04-29 11:07 am (UTC)(link)
Ладно, тормознем на достигнутом)))

[identity profile] vladicusmagnus.livejournal.com 2016-04-29 11:30 am (UTC)(link)
Оки, "по углам" )))