Наряду с высокой скоростью дыхания для мозга характерно интенсивное потребление глюкозы. Собственные запасы этого углевода в мозговой ткани чрезвычайно малы по сравнению с высокой активностью его потребления. Мозг практически не способен к синтезу глюкозы из белков и жиров. Мы уже знаем, что если приток насыщенной кислородом крови к мозгу прекратится, то через 10–15 секунд наступит потеря сознания, а затем появятся стойкие нарушения. Любое состояние, сопровождающееся понижением содержания глюкозы в крови, приводит к такому же эффекту. В отличие от печени, почек и мышц, способных при уменьшении уровня глюкозы использовать для поддержания энергетического баланса и сохранения активности разные виды «топлива» (углеводы, жиры и аминокислоты), головной мозг в этих же условиях продолжает потреблять только высокие количества глюкозы крови. Снижение глюкозы крови ниже критических величин приводит к значительному падению потребления мозговой тканью как глюкозы, так и кислорода и развитию состояния комы с потерей сознания.

В клетках гипоталамуса находятся центры голода и пищевого насыщения. Они получают сигналы от клеток-рецепторов, оценивающих концентрацию глюкозы и инсулина в крови. Идеальная концентрация глюкозы в плазме крови составляет около 0,1 %. Если она меньше, то активируется центр голода, если больше (и высокое содержание инсулина) – центр насыщения. Для того чтобы попасть в мозг, глюкоза в крови должна проникнуть через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Что же он из себя представляет?