Биохимия нервной ткани.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕРВНОЙ ТКАНИ.

Функции нервной системы:

a. координация и регуляция обмена веществ,

b. обеспечение связи организма с внешней средой.

Химический состав нервной ткани сложен и неоднороден, как в целом и сама нервная ткань. Отличия в химическом составе носят в основном количественный характер. В сером веществе 81% воды, в белом - 70%. Содержание белков в нервной ткани меньше, чем внекоторых других тканях (печень, мышцы). Их больше в сером веществе и меньше в периферических нервах. В нервной ткани содержится больше сложных белков: ЛИПОПРОТЕИНЫ (миелиновые оболочки), ФОСФОПРОТЕЙНЫ, НУКЛЕОПРОТЕИНЫ (ДНП, РНП), ГЛИКОПРОТЕИНЫ (нейрокератин).

Наибольший интерес представляют нейроспецифические белки:

1. белок S-100 (растворим в 100% растворе (NН4)2SO4). Он повышается в ткани мозга в эксперименте при обучении и эмоциональном воздействии. Считают, что этот белок отвечает за формирование зависимостей (алкогольной, наркотической). ПРОПРОТЕИН - антитело к белку S-100, понижает его содержание в ткани мозга.

2. Белок 14-3-2 играет важную роль в формировании памяти.

3. НЕЙРОПЕПТИДЫ - играют роль нейромедиаторов и гормонов. Пептиды памяти, боли, сна.

Не белковые азотистые соединения те же самые, что и в других тканях, но отличаются но количественному составу. В нервной ткани много свободных аминокислот, главным образом, дикарбоновых (ГЛУ, ГЛН, АСП, АСН), ГАМК, ароматические аминокислоты, ЦАМФ и ЦГМФ. Углеводов незначительное количество:

a. резервные углеводы - гликоген (0,1%)

b. глюкоза (1-4мкмоль/л)

c. гексозомонофосфаты

d. триозомонофосфаты

e. ПВК

f. молочная кислота.

ЛИПИДОВ в сером веществе 25%, в белом веществе 50%.

a. ФОСФОЛИПИДЫ (до 50%) – ПЛАЗМОГЕН, АЦЕТАЛЬФОСФАТИДЫ

b. ГЛИКОЛИПИДЫ - ЦЕРЕБРОЗИДЫ, ГАНГЛИОЗИДЫ.

c. ВЖК - в основном непредельные, содержащие по 4 - 5 двойных связей,

d. Холестерин (25%) в свободном виде. Мозг даже называют депо холестерина.

e. Нейтральные жиры - в незначительном количестве в головном, но в большом количестве в
периферических нервах.

Минеральные вещества представлены катионами калия, натрия, кальция, магния, железа, меди, цинка, в качестве анионов выступают анионы белков и фосфаты.

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В НЕРВНОЙ ТКАНИ.

Особенности энергетического обмена.

1. В ткани головного мозга очень высока интенсивность дыхания. Мозг потребляет кислород больше, чем постоянно функционирующий миокард, на 20% больше покоящиеся мышцы 20 - 25% всего кислорода приходится на долю головного мозга, у детей грудного возраста 50%. За 10 секунд мозг поглощает весь кислород, находящийся в ткани. Из этого следует особая важность адекватного кровоснабжения нервной ткани. Прекращение кровоснабжения Г'М на 6-8 секунд приводит к потере сознания.

2. Основным субстратом окисления является глюкоза. ДЫХ. КОЭФ.=V(С02)/V(О2)=1,0. Мозг – это единственный орган, использующий в качестве источника энергии исключительно глюкозу.

3. До 70% АТФ используется для поддержания ионных градиентов (удаление натрия из клетки).

ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА.

Исходный субстрат окисления - глюкоза. 85% окисляется аэробно. Функция головного мозга зависит от концентрации глюкозы в крови. ГИПОГЛИКЕМИЯ ведет к судорогам, смерти. 0,1% гликогена обновляется в ткани мозга за 4 часа. Распад идет двумя путями: ФОСФОРОЛИТИЧЕСКИМ и ГИДРОЛИТИЧЕСКИМ.

При нарушении обмена углеводов нарушается функция головного мозга. Эффект снотворных веществ связан с торможением окисления углеводов. Недостаток витамина В1 ведёт к нарушению углеводного обмена и полиневритам.

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ.

При возбуждении нервной ткани нарушается распад белков и аминокислот и повышается содержание аммиака в клетках. Во время торможения и сна количество аммиака, снижается. Аммиак токсичен для ткани головного мозга и обезвреживается ГЛУ с образованием амидов (ГПН)

5. Является нейромедиатором возбуждающего действия

6. Стабилизирует содержание калия в клетке.

До 10% глюкозы превращается в нервной ткани в ГЛУ, ГЛУ применяется в качестве лечебного средства при ЧМТ.

ОСОБЕННОСТИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА.

Нейтральные жиры не используются как энергетический материал в нервной ткани. ФОСФО и ГЛИКОЛИПИДЫ играют в основном структурную роль, как компоненты мембран.

ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА НЕРВНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ.

Химическими передатчиками являются нейромедиаторы:

1. АЦЕТИЛХОЛИН

2. БИОГЕННЫЕ АМИНЫ

3. АМИНОКИСЛОТЫ (ГЛУ, ГЛИ)

4. НЕЙРОПЕПТИДЫ.

В передаче нервного возбуждения участвуют;

1. Натриевый насос (АТФ-аза)

2. Натриевые каналы

3. Калиевые каналы.

Этапы передачи нервного возбуждения.

1, Нервный импульс

2. Освобождение медиатора

3, Диффузия медиатора через синаптическую щель

4, Присоединение медиатора к рецептору

5. Изменение конфигурации рецептора

6. Открытие калий -натриевых каналов

7. Инактивация медиатора

8. Удаление натрия из клетки с помощью АТФ-азы.

В покое натрий удаляется из клетки, и мембрана становится проницаемой для калия. Калий выходит из клетки и внутри клетки наблюдается положительный потенциал ПП (70мВ) При возбуждении натрий - калиевые каналы открываются, натрий заходит в клетку, калий выходит из клетки. Но т.к. концентрация натрия снаружи больше, его в клетку находит больше. Это приводит к понижению отрицательного заряда внутри клетки и мембрана деполяризуется. Это и есть начало передачи импульса по мембране.

ОБРАЗОВАНИЕ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ.