Особенность липидного состава нервной ткани.

.

Липиды постоянно обновляются, скорость их обновления различна, но в целом низкая. Присутствуют:

фосфолипиды (ФЛ), гликолипиды (ГЛ), холестерин (ХС), цереброзиды и ганглиозиды.

Эфиры ХС можно встретить только в участках активной миелинизации. ХС синтезируется интенсивно только в развивающемся мозге (низкая активность ОМГ–КоА-редуктазы- ключевого фермента синтеза ХС) Содержание свободных жирных кислот очень низкое.

ТАГ (нейтральных жиров) нет.

В нервной ткани нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение и передачу генетической информации и

ее реализацию при синтезе клеточных белков.

Нервные клетки не делятся, синтез ДНК не происходит. Содержание РНК в них самое высокое по сравнению с клетками остальных тканей организма (характерен интенсивный синтез РНК).

В клетках нервной ткани не могут синтезироваться пиримидины. Пиримидины поступают из крови (ГЭБ

для них проницаем).

Сильные раздражители (громкие звуки, зрительные стимулы

иэмоции) приводят к повышению скорости синтеза РНК и белка

вопределенных участках мозга. Это указывает на то, что изменения в ЦНС кодируются в виде синтезированных макромолекул.

Энергетический обмен нервной ткани

Для мозга характерна высокая интенсивность

энергетического	обмена с преобладанием
аэробных процессов.
При массе 1400г (2% массы тела),		мозг
получает ~ 20% крови,		выбрасываемой
сердцем и ~30% О2 .

Головной мозг не располагает запасами О2. Резервный О2

мозга расходуется	в течение 10-12 сек, что
объясняет	высокую чувствительность ЦНС к
гипоксии.

Постоянный и непрерывный приток глюкозы и О2 - необходимое условие

энергетического обеспечения нервных клеток!

В нижней части рисунка указана доля потребления компонентов в мозге: верхняя строка — в пассивном состоянии, нижняя — во время напряженной работы.

Энергетический обмен в нервной ткани

1.Основным энергетическим субстратом является глюкоза, аэробное окисление которой обеспечивает 85 - 90% энергии.

2.Содержание гликогена в нервной ткани ничтожно (0,1 % от массы).

3.Проникновение глюкозы из крови в ткань мозга осуществляется по градиенту концентрации (3,5 - 5,5 ммоль/л) и не зависит от

инсулина.

4.В качестве дополнительных субстратов нейроны и глиальные клетки могут использовать аминокислоты (ГЛУ и АСП).

5.В экстремальных состояниях (голодание) нервная ткань переключается на окисление кетоновых тел (до 50% всей энергии).

6.Окисления других субстратов с целью получения энергии не происходит!

При гипогликемии в нервной ткани образуется мало АТФ. Следствием этого является быстрое наступление необратимых изменений в ткани мозга (коматозное состояние).

Особенности обмена углеводов в нервной ткани.

Обмен глюкозы в нервной ткани

	90% Аэробное окисление		10% Пентозофосфатный цикл
			НАДФН2	→ синтез липидов
	СО2, Н2О, 38 АТФ

Анаэробный гликолиз в нервной ткани возможен, но мало эффективен! Для метаболизма глюкозы в мозге необходим витамин В1 (окисление ПВК до ацетил~КоА, неокислительная стадия ПФЦ).

Бери-бери — заболевание, возникающее вследствие недостатка в пище витамина В1 (тиамина).

Характеризуется распространенным поражением периферических нервов (полиневрит) конечностей, наблюдаются резкое общее

истощение, отмечается жировая и водяночная дистрофия миокарда; дегенеративные изменения в периферической нервной системе — распад аксонов нервных волокон и их миелиновых оболочек.

Бери-бери преимущественно распространена в странах Юго-Восточной Азии, Африки.

Энергия АТФ в нервной ткани используется неравномерно во времени.

Функционирование нервной ткани сопровождается резкими перепадами в потреблении энергии. Резкое повышение энергозатрат происходит при быстром переходе от сна к бодрствованию.

Креатинфосфатная система в ЦНС отличается быстрым ресинтезом АТФ из АДФ (эффективна только в течение очень короткого времени!)

Реакция обратима и катализируется креатинфосфокиназой (КФК).

Энергия гидролиза АТФ необходима:

для создание мембранного потенциала, который используется для проведения нервных импульсов и активного транспорта;

для работы цитоскелета, обеспечивающего аксональный транспорт, выделение нейромедиаторов, пространственную ориентацию структурных единиц нейрона;

для синтеза новых веществ

(нейромедиаторов, нейропептидов, РНК, белков, липидов);

для обезвреживания аммиака.

Метаболизм белков и аминокислот в нервной ткани

Функции белков

	Структурно-	Обеспечение	Специфические
	опорная	метаболизма

Нейроальбумин, Нейроглобулин Нейросклеропротеин Нуклеопротеины,Липопротеины

ЛДГ, АСТ, Альдолаза	Белок S-100 и др.
креатинкиназа (ВВ)

Белки в ЦНС находятся в состоянии активного обновления. Синтез снижается при гипогликемии и гипоксии (дефицит АТФ!).

Нейроспецифические белки.

Участвуют в осуществлении всех функций нервной системы: генерации и проведении нервного импульса, процессах переработки и хранении информации, синаптической передаче, рецепции и др.

Белок S -100 - Са-связывающий белок. Содержит много ГЛУ и АСП, 85 - 90% белка сосредоточено в нейроглии, 10 - 15% - в нейронах. Участвует в развитии нервной системы и ее пластичности. Концентрация возрастает при обучении!

Патологическое повышения концентрации S-100 в крови обусловлено массивной гибелью клеток нервной ткани и выходу из них белка S-100 в кровоток (диагностика заболеваний ЦНС, т.к. инсульт и др.).

Белок 14-3-2 - кислый белок, который преимущественно локализован

в нейронах ЦНС.

Белок Р- 400 находится в мозжечке мышей, возможно отвечает за двигательный контроль.