Tìm hiểu lưu lượng máu đến não

Tuần hoàn não là lưu lượng máu trong não của bạn. Nó rất quan trọng đối với chức năng não khỏe mạnh. Máu lưu thông cung cấp cho não của bạn oxy và chất dinh dưỡng cần thiết để não hoạt động. Máu cung cấp oxy và glucose đến não. Não cần rất nhiều máu lưu thông qua để giữ sức khỏe. Khi tuần hoàn này bị suy yếu, não của bạn có thể bị tổn thương.

Não bộ là cơ quan đặc biệt trong cơ thể. Hoạt động của não phụ thuộc rất nhiều vào lưu lượng máu đến não. Ngừng tuần hoàn não hoàn toàn trong vòng 5-10 giây có thể dẫn đến bất tỉnh do thiếu oxy và ngưng chuyển hóa não. Các tế bào thần kinh trong não sản xuất năng lượng (ATP) gần như hoàn toàn bằng cách oxy hóa các hợp chất hữu cơ bao gồm glucose.

Khả năng sản xuất năng lượng trong điều kiện yếm khí (thiếu oxy) của các tế bào não là rất hạn chế do đó khi thiếu oxy các quá trình hoạt động của não sẽ ngừng lại và dẫn đến các tổn thương nếu lượng máu cung cấp cho não không trở lại trạng thái bình thường.

Những yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng máu não có thể được chia thành 2 nhóm chính:

• Những yếu tố ảnh hưởng đến áp lực tưới máu não.
• Những yếu tố ảnh hưởng đến bán kính trong của mạch máu não.

Mối quan hệ giữa 2 yếu tố này được thể hiện bằng phương trình Hagen Poiseuille mô tả dòng chảy của một chất lỏng đồng nhất có độ nhớt nhất định thông qua một ống hình trụ có tiết diện tròn không đổi. Mặc dù máu không đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu của công thức này nhưng xét một cách tổng quan, nếu coi hệ thống mao mạch là các ống hình trụ có tiết diện tròn không đổi thì công thức tính lưu lượng máu não dựa vào phương trình Hagen Poiseuille có thể được chấp nhận.

Phương trình Hagen Poiseuille có dạng:

Lưu lượng máu não=〖∆P π R〗^4/(8 n l)

Trong đó:

∆P: Áp lực tưới máu não

R: Bán kính lòng mạch

n: Độ nhớt của chất lỏng (máu)

l: Chiều dài của ống (mao mạch)

π: Hằng số pi có giá trị bằng 3,14.

Lưu lượng máu đến não của một người bình thường trung bình từ 50-60 ml/100g mô não/phút trong đó lưu lượng máu trung bình của vùng chất trắng là 20ml/100g mô não/phút và chất xám là 70ml/100g mô não/phút.

Não của người trưởng thành nặng khoảng 1400g tức khoảng 2% trọng lượng cơ thể do đó lưu lượng máu cho toàn bộ não là 750-900ml/phút tức là tương đương với khoảng 15% cung lượng tim. Điều này phản ánh mức độ tiêu thụ oxy cao của não với khoảng 20% tổng lượng tiêu thụ oxy của cơ thể.

Khả năng tưới máu của não phụ thuộc vào áp lực máu, độ dốc giữa các động mạch, tĩnh mạch và được gọi là áp lực tưới máu não. Áp lực tưới máu não là sự khác biệt giữa áp lực động mạch trung bình và áp lực tĩnh mạch trung bình. Áp lực tĩnh mạch trung bình thường khó đo lường nên người ta có thể coi chúng gần bằng áp lực nội sọ để thuận lợi cho việc tính toán, khi đó:

Áp lực tưới máu não = Áp lực động mạch trung bình – Áp lực nội sọ

Áp lực động mạch trung bình được tính bằng áp suất máu tâm trương + 1/3 áp lực xung (chênh lệch giữa huyết áp tâm thu và tâm trương) và thường nằm trong khoảng trên dưới 90mmHg. Trong khi đó áp lực nội sọ thấp hơn nhiều và thường ở mức trên dưới 13mmHg.

Áp lực tưới máu não thường nằm trong khoảng trên dưới 80mmHg và rõ ràng nó bị ảnh hưởng bởi bất cứ điều gì khiến áp lực động mạch trung bình và áp lực nội sọ thay đổi. Mất máu sẽ dẫn đến tình trạng tụt huyết áp làm giảm áp lực động mạch trung bình qua đó giảm áp lực tưới máu não khiến người bệnh suy giảm ý thức. Trong khi đó tình trạng máu tụ nội sọ khiến áp lực nội sọ tăng cao cũng gây giảm áp lực tưới máu não.

Nếu cả 2 tình trạng mất máu và máu tụ nội sọ diễn ra cùng một lúc, áp lực tưới máu não sẽ giảm sâu khiến các tế bào não không được cung cấp đủ oxy và các chất dinh dưỡng.

Lưu lượng máu đến não còn liên quan đến các hoạt động chuyển hóa với sự tham gia của 3 yếu tố chính là CO2, ion H+ và O2.

• CO2 kết hợp với nước tạo axit yếu H2CO3. H2CO3 phân ly một phần để tạo thành ion H+ gây giãn mạch máu não. Nồng độ ion H+ càng cao, tình trạng giãn mạch càng nghiêm trọng. Bất kỳ nguyên nhân nào làm tăng nồng độ acid trong não cũng có thể khiến nồng độ ion H+ tăng lên do đó làm tăng lưu lượng máu não. Một số loại acid trong não bao gồm acid lactic, acid pyruvic và các loại acid khác tạo thành trong quá trình chuyển hóa.
• Giảm PO2 mô não làm tăng lưu lượng máu não do gây giãn mạch tại chỗ. Bình thường PO2 mô não dao động trong khoảng từ 35-40 mmHg. Khi nồng độ này giảm xuống còn 30mmHg sẽ làm tăng lưu lượng máu não. Đây là một cơ chế tự bảo vệ của não vì nếu nồng độ PO2 giảm xuống dưới 20mmHg là hoạt động của não sẽ bị ảnh hưởng.
• Khi nghiên cứu lưu lượng máu não người ta thấy rằng lưu lượng máu tại các phần khác nhau của não thay đổi rất nhanh, trong vòng vài giây, với hoạt động của nơ ron. Động tác nắm chặt tay ngay lập tức làm tăng lưu lượng máu trong vùng vận động của vỏ não thuộc bán cầu bên đối diện. Động tác đọc làm tăng lưu lượng máu não trong vùng chẩm và trong vùng hiểu ngôn ngữ của vỏ não thái dương.

Lưu lượng máu đến não có cơ chế tự điều hòa. Lưu lượng máu não hầu như hằng định khi áp suất động mạch trung bình dao động trong khoảng từ 60 đến 140mmHg. Khi áp suất động mạch giảm dưới 60mmHg lưu lượng máu sẽ giảm nghiêm trọng. Khi áp suất cao hơn 140mmHg, lưu lượng máu não tăng nhanh. Nếu mạch máu não tăng quá mức sẽ dẫn đến phù não, thậm chí vỡ và gây ra tình trạng xuất huyết não.

Vai trò của hệ thần kinh giao cảm trong điều hòa lưu lượng máu não. Hệ tuần hoàn não có một hệ thống thần kinh giao cảm dày đặc. Kích thích hệ giao cảm gây co mạch máu não rất mạnh. Khi vận động năng hay trong các tình trạng khác làm tăng tuần hoàn não, các động mạch lớn và vừa co lại, ngăn không cho máu đến các mạch máu nhỏ. Cơ chế này rất quan trọng để ngăn ngừa xuất huyết não. Tuy nhiên trong trường hợp hệ giao cảm chỉ bị kích thích và lưu lượng máu não được duy trì tương đối hằng định bởi cơ chế tự điều hòa.

Vi tuần hoàn não. Mật độ mao mạch trong vùng chất xám cao hơn gần gấp 4 lần so với trong chất trắng. Do đó lưu lượng máu não đến chất xám cao hơn 4 lần so với chất trắng. Mao mạch não ít để dịch rò rỉ hơn mao mạch các khu vực khác. Mao mạch não được các chân tế bào thần kinh đệm bao quanh, ngăn ngừa sự căng mao mạch quá mức trong trường hợp bị tăng huyết áp.

Tai biến mạch máu não xảy ra khi các mao mạch não bị tắc hay vỡ. Phần lớn tai biến mạch máu não là do một hay nhiều mạch máu não bị xơ cứng. Mảng xơ cứng có thể hoạt hóa cơ chế đông máu, dẫn đến việc hình thành các cục máu đông, tắc động mạch và làm mất đi chức năng của các vùng não không được tưới máu. Ở khoảng 1⁄4 bệnh nhân tai biến mạch máu não, mạch máu vỡ là do sự tăng huyết áp. Xuất huyết não khiến não bị chèn ép, dẫn đến thiếu máu và phù tại chỗ.

Hậu quả thần kinh của tai biến mạch máu não tùy thuộc vào vùng não bị ảnh hưởng. Nếu liên quan đến động mạch não giữa của bán cầu não, bệnh nhân bị mất vùng Wernicke nên không hiểu được ngôn ngữ. Bệnh nhân bị tổn thương vùng Broca thường không nói được. Việc mất kiểm soát các vùng não phụ trách vận động khác của bán cầu não có thể dẫn đến liệt cứng các cơ bên đối diện.

Lưu lượng máu não là yếu tố quyết định đến sự hoạt động của não bộ. Không riêng gì não, máu là nguồn cung cấp oxy và các chất dinh dưỡng cho toàn bộ các mô và cơ quan trong cơ thể. Thiếu máu não, các nơ ron thần kinh có thể tổn thương thậm chí chết đi gây nên những hậu quả nghiêm trọng.

Tuy nhiên việc lưu lượng máu quá cao cũng có thể làm gia tăng áp lực lên thành mao mạch não, khiến chúng có nguy cơ vỡ, gây xuất huyết não và tăng áp lực nội sọ. Do đó điều quan trọng nhất là cần duy trì lưu lượng máu não ở mức bình thường trong khoảng từ 50-70ml/100g mô não/ phút.

Nguồn tham khảo: wfsahq.org, ccforum.biomedcentral.com