Зависимость массы мозга от потребления кислорода

Как сказано, масса мозга аллометрически зависит от массы тела животных (171). С другой стороны, хорошо известна в сравнительной физиологии аллометрическая зависимость (46) между стандартным обменом и массой тела животных. Коэффициенты, входящие в зависимость (46) для млекопитающих соответственно равны: а = 24.29, k = 0.75 (125). В аллометрической зависимости массы мозга от массы тела (173) у млекопитающих с br= 0.44, kbr= 0.56. Можно принять для млекопитающих:

(176)

Другими словами, чем больше размеры мозга, тем выше уровень потребления кислорода всего организма. Это хорошо согласуется с данными, приводимыми Стрельниковым (1970 б), и с основными положениями термодинамики информационных процессов. Как отмечалось (Поплавский, 1981; Зотин, 1988), с точки зрения термодинамики информационных процессов совершенство работы управляющих систем зависит от количества энергии, которое они могут использовать на процессы управления: чем точнее работает регулирующее


устройство, чем надежней хранится и используется информация, тем больше энергии необходимо затратить на процесс управления.

Таблица 52

Масса тела M (кг); коэффициент энцефализации сbr; скорость потребления кислорода животным и мозгом (в мл О2/мин); а также соотношение

(в %) у некоторых видов млекопитающих (Hofman, 1983).

 

Вид M cbr
Didelphis marsupialis 2.21 0,0151 12,5 0,230 1,8
Tenrec ecaudatus 0.83 0,0187 8,9 0,160 1,8
Elephas indicus 3048.0 0,0976 2,9
Rattus rattus 0.15 0,0401 2,53 0,125 4,9
Felis lynx 7.7 0,0915 45,6 2,91 6,4
Delphinopterus leucas 395.0 0,1882 61,1 7,5
Pan troglodytes 46.0 0,1622 14,8 8,8
Macaca mulatta 7.8 0,1317 4,22 9,2
Homo sapiens 68.7 0,4017 46,5 20,5

Таблица 5З

Скорость потребления кислорода мозгом и корой головного мозга (в мл О 2 /мин), а также соотношение у некоторых видов млекопитающих

(Hofman, 1983).

 

Вид
Tenrec ecudatus 0,160 0,046 28,7
Rattus rattus 0,125 0,045 36,0
Elephas indicus 106,0 43,8 41,3
Felis lynx 2,91 1,26 43,3
Macaca mulatta 4,22 2,01 47,6
Pan troglodytes 14,8 7,33 49,5
Homo sapiens 46,5 29,4 63,2

В еще большей степени это относится к собственной энергетике мозга. Если это так, то по интенсивности дыхания мозга представителей разных таксонов позвоночных можно судить о совершенстве их высшей нервной деятельности. И действительно, повышенная энергетика головного мозга млекопитающих и особенно коры головного мозга показывает, что имеется корреляция между скоростью потребления кислорода мозга и высотой организации животных (Hofman, 1983). Данные этого автора приведены в (табл.52) и (табл.53). Из этих таблиц следует, что прогресс в классе млекопитающих сопровождается не только увеличением коэффициента энцефализации, но и усилением дыхания мозга и коры головного мозга. Особенно значительны то и другое у человека.