Warum ist das Gehirn weiß?

Ich habe viele Artikel darüber gelesen, dass das Gehirn das leistungshungrigste Organ in jedem lebenden komplexen Organismus ist und im Ruhezustand etwa 70 % seiner Sauerstoffversorgung benötigt.

Da das übliche Medium der Sauerstoffzufuhr die Atmung ist, sollte dies bedeuten, dass dem Gehirn viel Blut zugeführt wird (und daher darin vorhanden ist).

Warum ist die Farbe des Gehirns dann fast immer weiß? Es gibt normalerweise einen kleinen roten Fleck auf der Außenseite und das war's, Sie können sehen, dass das Innere immer noch weiß ist. Sollte es nicht rot sein? Unter der Annahme, dass bei einem höheren Verhältnis von Oberfläche zu Volumen die meisten Gehirnzellen in direktem Kontakt mit dem Blutkreislauf stehen.

Wenn ich mich richtig erinnere, stehen die meisten Gehirnzellen nicht in direktem Kontakt mit dem Blutkreislauf, es gibt eine berühmte Blut-Hirn-Schranke , die darauf abzielt, den größten Teil des Gehirns vom Blut abzuschirmen. Die Barriere ist so dünn, dass Fett sie nicht passieren kann. Daher kann das Gehirn nur an der Zuckerversorgung arbeiten.
@CommuSoft - Die Blut-Hirn-Schranke schützt Blutbestandteile vor dem Gehirn. Es wird durch enge Verbindungen zwischen den Epithelzellen gebildet, die die Blutgefäße im Gehirn auskleiden. Der einzige Unterschied zum Gehirn besteht darin, dass diese Tight Junctions anderswo fehlen. Daher gelangen weniger Moleküle aus dem Blutstrom ins Gehirn als anderswo. Zucker wird in jede Zelle mit speziellen Transportproteinen importiert - dh Zucker kann den Blutkreislauf nirgendwo passiv passieren, nicht im Gehirn, nicht im Rest des Körpers.

Antworten (1)

Das Gehirn ist tatsächlich mit Blutgefäßen übersät, wie ein 3D-Modell in Abb. 1 zeigt.

Biobot-Gehirn
Abb. 1. 3D-gedrucktes Modell der Blutgefäße. Quelle: Biobots .

Die Blutversorgung auf der Oberfläche eines lebenden Gehirns ist während einer Kraniotomie leicht zu sehen (Abb. 2).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Abb. 2. Oberfläche des Gehirns. Quelle: Das sterile Auge .

Bei frischer Zubereitung erscheint das Innere des Gehirns rosa, was auf das Vorhandensein von Blut hinweist (Abb. 3):

Abschnitte
Abb. 3. Koronale Schnitte eines nicht fixierten Gehirns. Quelle: Dokumentation der Realität .

Meist werden Bilder des Gehirns nach Fixierung des Gehirns aufgenommen. Das Fixierungsverfahren umfasst das Entfernen des Blutes im Gehirn und das Fixiermittel lässt die Farbe des Gewebes deutlich verblassen. Die Fixierung führt zu den bekannteren blass erscheinenden Bildern des Gehirns, wie in Abb. 4 gezeigt.

Fixiertes Gehirn
Abb. 4. Koronarschnitt durch ein fixiertes Gehirn. Quelle: Wikimedia .

Beachten Sie auch, dass die Blutversorgung hauptsächlich auf die Bereiche abzielt, in denen sich die Zellkörper befinden, dh die graue Substanz . Die weiße Substanz ist praktisch nicht durchblutet und besteht hauptsächlich aus stark myelinisiertem Fettgewebe, das axonale Faserbahnen unterstützt (Abb. 5).

Blutversorgung
Abb. 5. Arterielle Innervation des Gehirns. Quelle: Akademie für Humanphysiologie .

Schön illustrierte Antwort :) +1
Gute Antwort. Können Sie auch eine Anmerkung zur Blut-Hirn-Schranke und zur Rolle des Liquors als Medium des Metabolitenaustauschs hinzufügen?
@WYSIWYG - die Blut-Hirn-Schranke ist für den Sauerstoffaustausch nicht wirklich relevant. Und da die Frage auf Sauerstoff und nicht auf Metaboliten gerichtet ist, habe ich CSF absichtlich aus der Antwort gelassen.
@AliceD Gut genug. Ich habe einige Quellen gesehen, die sagen, dass CSF Sauerstoff „speichert“.
@WYSIWYG - Das wusste ich nicht, aber ich möchte die Antwort lieber nicht zu kompliziert machen. Danke für die Wertschätzung und die Kommentare!
Eine Person kann lebendig und wach sein, mit offenem Schädel und freigelegtem Gehirn? oO
@Abdul Für die meisten Formen der Gehirnchirurgie kann es nicht nur sein, es ist auch notwendig . Das Feedback aus dem Gespräch mit dem Patienten ist entscheidend, damit der Chirurg die richtigen Bits zum Schneiden/Prodieren/usw. finden und identifizieren kann.
@MatthewNajmon, das muss als Patient besorgniserregend sein, da Sie den Druck verspüren, sehr genaues Feedback zu geben, und versuchen, so wenig subjektiv wie möglich zu sein. Es ist wie bei einer Augenuntersuchung, es ist keine große Sache, wenn Sie die falsche Linse wählen, wenn der Optiker Sie fragt, mit welcher Linse Sie klarer sehen können, und Sie es nicht wirklich sagen können
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