Кислородное и энергетическое обеспечение нервной ткани.
Нервная ткань, которая составляет лишь 2% от массы тела человека, поглощает 20% кислорода, поступающего в организм ( а у детей до 4 лет - около 30-40%). Газообмен в сером веществе интенсивнее, чем в белом. Дыхательный коэффициент в нервных клетках (СО2/О2) равен 1. Мозг очень чувствителен к кислородному голоданию.Отсутствие кислорода в течение 5 мин вызывает необратимые в изменения мозге.
Основной путь получения энергии нервных клеток – аэробное окисление глюкозы. Глюкоза является практически единственным энергетическим субстратом, поступающим в нервную ткань и не зависит от действия инсулина. Постоянное и непрерывное поступление глюкозы в клетки мозга из кровеносного русла является необходимым условием энергетического обеспечения нервных клеток. Содержание гликогена в нервной ткани небольшое ( составляет 0,1% от массы мозга) и не может обеспечить мозг энергией даже на короткое время (только до 10 мин). Энергетическим материалом для клеток мозга также могут быть кетоновые тела, поскольку в нервной ткани есть ферменты для их окисления. Однако, использование кетоновых тел начинается
только через 3 - 4 суток энергетического голодания.
Метаболизм углеводов
Кроме энергии, глюкоза обеспечивает субстратами процессы биосинтеза медиаторов, аминокислот, липидов, нуклеиновых кислот. Такими субстратами являются промежуточные продукты гликолиза, ацетил-КоА (продукт окислительно декарбоксилування пирувату), α- кетокислот цикла Кребса, метаболиты пентозофосфатного цикла (рибоза-5-фосфат и НАДФН2). Метаболизм липидов
В нервной ткани происходит интенсивный синтез жирных кислот, сложных липидов (глицерофосфолипидив, сфингомиелину, гликолипидив), холестерина. Синтез цереброзидив и сульфатидив активнее в период миелинации, а синтез ганглиозидив - при дифференциации нейронов. Нарушения процессов распада сложных липидов приводит к их накоплению в мозге и развитию дегенеративных изменений нервной ткани.
Метаболизм аминокислот и белков
В мозгу интенсивно проходит обмен аминокислот, концентрация их в 5-10 раз выше, чем в крови.
В частности достаточно высоким содержанием таких аминокислот как глутамат и глутамин.
Функции глутаминовой аминокислоты в нервной ткани :
• Энергетическая;
• Защитная -обезвреживание аммиака, который интенсивно образуется в реакциях дезаминирования белков ;
• Синтетическая – необходима для синтеза нейромедиаторов -ГАМК и глутатиона (
одного из компонентов антиоксидантной системы организма);