Как охлаждается мозг?

В жизни все говорят вам, что мозг — это, по сути, компьютер, но точно так же, как и компьютеры, ваш мозг выделяет огромное количество тепла при использовании, так что, если это так, как он охлаждается.

Это похоже на жидкостное охлаждение, когда кровь отводит тепло? и если да, то какова критическая температура, когда ваша кровь больше не может охлаждать ваш мозг? Также при какой температуре вы подвержены риску повреждения головного мозга?

Возможно, вам придется определить «критическую температуру», потому что многие биологические системы не выходят из строя при внезапном переходе от «идеально нормального» к «мертвому». Обычно они имеют несколько уровней ограниченной функциональности. Возьмем неприятную лихорадку, которая может вызвать необычные психологические состояния, но не смерть до более высокой температуры.
При какой температуре вы подвержены риску повреждения головного мозга.
Мозг имеет жидкостное охлаждение. Некоторые жидкости, такие как кровь или спинномозговая жидкость, обтекают его и охлаждаются.

Ответы (1)

Компьютеры полагаются на механизмы охлаждения, такие как радиаторы (алюминиевый сплав, установленный на микроинтегрированном чипе) и вентилятор. Пока ни один из этих механизмов не используется в природе, но аналогии, такие как механизмы охлаждения у слонов, которые, в свою очередь, считаются моделью, очень похожей на вентилятор.

Как крупнейшее наземное животное, уши слона играют решающую роль в регуляции гомеостаза . Когда мы видим слона, он всегда машет ушами, чтобы снизить температуру мозга. С другой стороны, колибри, которые очень меньше по размеру, снижают свою температуру, приливая кровь к своим крыльям. Крылья колибри взмахивают 90 раз в секунду, и это позволяет им отдавать большую часть своего тепла окружающей среде, а охлажденная кровь возвращается обратно в мозг.

Сонная сеть или rete mirabile у птиц были разработаны для теплообмена. У млекопитающих из носа или кожи головы возвращается лужа прохладной венозной крови, которая обменивается теплом с теплой артериальной кровью сонной артерии. Эти артерии подразделяются на сотни мелких артерий, образующих сетчатую структуру, которая значительно улучшает теплопередачу в головном мозге.

Vascular retia mirabilia также обнаруживаются в конечностях ряда млекопитающих. Они снижают температуру в конечностях. Некоторые из них, вероятно, предотвращают потерю тепла в холодных условиях за счет уменьшения температурного градиента между конечностью и окружающей средой. Другие снижают температуру яичек, повышая их продуктивность. На шее собаки rete mirabile защищает мозг при перегреве тела во время охоты; венозная кровь охлаждается за счет тяжелого дыхания перед попаданием в сеть. Ссылка


В людях,

Суммарный эффект производства тепла в мозге и охлаждения мозга поддерживает более низкую температуру мозга по сравнению с остальной частью тела и достигается за счет окружения и омывания мозга венозной кровью, охлажденной вне свода черепа, за счет костей и жира, действующих как изоляция. , по венам лица и волосистой части головы за счет проводимости, конвекции, пота и испарения и за счет охлажденной венозной крови, оттекающей по кавернозным и подзатылочным кавернозным синусам, охлаждая поступающую кровь во внутренние сонные и позвоночные артерии до того, как она попадет в головной мозг. Комбинированный эффект системы охлаждения мозга поддерживает температуру внутри свода и мозга примерно на два-три градуса ниже, чем в остальной части тела. Эффект настолько важен, что некоторые физические антропологи связывают сверхбольшой размер человеческого мозга скорее с его исключительной охлаждающей способностью, чем с увеличением артериального кровотока, которое происходит при вертикальном положении тела. Антропологи называют энцефализацию человека из-за повышенной способности охлаждения мозга «теорией радиатора».Ссылка

Зевота и одышка также считаются механизмами снижения температуры мозга.