Биология

Насыщение мозга кислородом связали с частотой дыхания

William Morrant Baker. Handbook of Physiology (1892)

Исследователи из США и Франции выяснили, что кровь может принести в мозг мышей больше кислорода при занятиях спортом. Ученые полагают, что это справедливо для всех млекопитающих. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Communications.

«Считалось, что кровь млекопитающих всегда полностью насыщена кислородом, — отмечает один из исследователей, заместитель директора Института нейронаук Университета штата Пенсильвания Патрик Дрю. — Мы знаем, что люди меняют характер дыхания, когда выполняют когнитивные задачи. Выполнению определенного задания соответствует определенный тип дыхания. В головном мозге повышение нейронной активности обычно сопровождается усилением кровотока».

Если считать, что кровь постоянно насыщена кислородом, то единственный способ увеличить его приток в мозг — это закачать туда больше крови. В новой работе ученые хотели увидеть, как уровень кислорода в головном мозге зависит от естественного поведения, в частности физических упражнений.

Ученые использовали мышей, которых заставляли ходить или бегать на беговой дорожке и контролировали их дыхание, нервную активность, кровоток и уровень оксигенации мозга. Авторы предсказывали, что оксигенация мозга будет зависеть от нервной активности и кровотока. Они ожидали, что концентрация кислорода в лобной коре головного мозга упадет, если уменьшится кровоток.

Авторы замеряли оксигенацию в соматосенсорной и лобной коре — областях, участвующих в когнитивной деятельности, — и обонятельной луковице, потому что они являются наиболее доступными областями мозга. Ученые использовали различные методы для мониторинга дыхания, кровотока и оксигенации. Они также проверяли уровень кислорода, подавляя нейронную активность и расширение кровеносных сосудов.

В новой работе ученые показали, что уровень оксигенации сохранялся, когда блокировались нейронная активность и увеличение кровотока. Это происходило как в тканях, так и в артериях, питающих мозг, и было тесно связано с частотой дыхательных движений и фазой дыхательного цикла. На основе этих результатов ученые сделали вывод, что во время физических упражнений и другой активности насыщение крови кислородом увеличивается.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.