NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe- Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser- Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu- Met-Asn-Thr-COOH 7 страница

мало метионина и отсутствуют триптофан и цистеин.В отличие от коллагена в эластине значительно больше валина и аланина и меньше глутаминовой кислоты и аргинина. В целом характернойособенностью первичной структуры эластина является слишком малоесодержание полярных аминокислотных остатков. При ферментативномгидролизе эластина в гидролизате обнаруживаются десмозин и изодесмозин. Эти соединения содержатся только в эластине. Эластин вместе с коллагеном, протеогликанами и рядом глико- и мукопротеинов является продуктом биосинтетической деятельности фибробластов. Непосредственным продуктом клеточного биосинтеза считается не

эластин, а его предшественник – тропоэластин (в коллагене – проколлаген).Тропоэластин не содержит поперечных связей, обладает растворимостью.В последующем тропоэластин превращается в зрелый эластин, нерастворимый, содержащий большое количество поперечных связей.

108.Интенсивный обмен всех структур соединительной ткани ребенка. Повышенное содержание коллагена.

109.Межклеточный матрикс соединительной ткани. Глюкозаминогликаны и протеогликаны: характеристика их полисахаридных групп. Гиалуроновая и хондроитинсерная кислоты, их функции. Образование и катаболизм протеогликанов. Роль гиалуронидазы в метаболизме основного вещества соединительной ткани. Нарушения обмена протеогликанов при патологии.

Протеогликаны – высокомолекулярные углеводно-белковые соединения. Они образуют основную субстанцию межклеточного матрикса соединительной ткани. На долю протеогликанов приходится до 30% от сухой

массы соединительной ткани. Полисахаридная группа протеогликанов сначала получила название мукополисахаридов. В дальнейшем эти соединения стали называть гликозаминогликанами. Это название и принято в настоящее время. Гликозаминогликаны (мукополисахариды) Гликозаминогликаны соединительной ткани – это линейные неразветвленные полимеры, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц. В организме гликозаминогликаны не встречаются в свободном состоянии, т.е. в виде ≪чистых≫ углеводов. Они всегда связаны с большим или меньшим количеством белка. В их состав обязательно входят остатки мономера либо глюкозамина, либо галактозамина. Второй главный мономер дисахаридных единиц также представлен двумя разновидностями: D-глюкуроновой и L-идуроновой кислотами. В настоящее время четко расшифрована структура шести основных классов гликозаминогликанов. Гиалуроновая кислота впервые была обнаружена в стекловидном теле глаза. Из всех гликозаминогликанов гиалуроновая кислота имеет большую мол. массу (100000–10000000). Доля связанного с гиалуроновой кислотой белка в молекуле (частице) протеогликана составляет не более 1–2% от его общей массы. Считают, что основная функция гиалуроновой кислоты в соединительной ткани – связывание воды. В результате такого связывания межклеточное вещество приобретает характер желеобразного матрикса, способного ≪поддерживать≫ клетки. Важна также роль гиалуроновой кислоты в регуляции проницаемости тканей. Приводим структуру повторяющейся дисахаридной единицы в молекуле гиалуроновой кислоты. Дерматансульфат особенно характерен для дермы (кожи). Он резистентен к действию гиалуронидаз (тестикулярной и бактериальной). В этомодно из отличий дерматансульфата от хондроитинсульфатов. Кроме того,в состав дисахаридной единицы дерматансульфата входит L-идуроновая,а не D-глюкуроновая кислота (в малом количестве D-глюкуроновуюкислоту можно обнаружить в повторяющихся единицах дерматансульфата). О биологической роли дерматансульфата почти ничего неизвестно. Рольэтого гликозаминогликана не может быть сведена только к стабилизацииколлагеновых пучков, так как дерматансульфат обнаруживается и в тканяхэктодермального происхождения, не содержащих коллагена. Кератансульфат впервые был выделен из роговой оболочки глаза быка,отсюда и название этого гликозаминогликана. В противоположность всемостальным гликозаминогликанам кератансульфат не содержит ни D-глюкуроновой, ни L-идуроновой кислоты. Установлено, что кератансульфат, выделенный из роговицы глаза (кератансульфат I), и кератансульфат, полученный из хрящевой ткани (кератансульфат II), различаются по степени сульфатированности и строениюсвязи между кератансульфатом и пептидной частью протеогликана. Гепарин известен прежде всего как антикоагулянт. Однако его следуетотносить к гликозаминогликанам, так как он синтезируется тучнымиклетками, которые являются разновидностью клеточных элементов соединительной ткани. Он может входить в состав протеогликанов; с гликозаминогликанами его объединяет и химическая. Гепаринсульфат в отличие от гепарина в дисахаридных единицах чащесодержит N-ацетильные группы, чем N-сульфатные. Кроме того, степеньО-сульфатирования гепаринсульфата ниже, чем гепарина. Биосинтез гликозаминогликанов. Известно, что синтез глюкозаминаи глюкуроновой кислоты, входящих в состав гиалуроновой кислоты,происходит из D-глюкозы. Непосредственные предшественники гиалуро-

новой кислоты – нуклеотидные (уридиндифосфонуклеотидные) производныеN-ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты.Предшественником углеводных остатков сульфатированных гликозаминогликанов, как и у гиалуроновой кислоты, является молекула D-глюкозы. Далее происходит эпимеризация глюкозамина в галактозамин, аглюкуроновой кислоты при синтезе дерматансульфата – в идуроновую кислоту. Нуклеотидные производные этих соединений утилизируются прибиосинтезе сульфатированных гликозаминогликанов, при этом сульфатвключается в биосинтез гликозаминогликанов в виде 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфата (ФАФС). В процессе биосинтеза гликозаминогликанов принимает участие большое количество различных ферментов, в том числетрансфераз. Образование и катаболизм протеогликанов В соединительной ткани все гликозаминогликаны находятся в соединениис белками. Термин ≪протеогликан≫ используют для обозначения веществ,в которых полипептидная и полисахаридная части молекулы соединеныпрочной ковалентной связью.Примером протеогликана может служить гиалуропротеин, выделенныйиз синовиальной жидкости и содержащий всего 2,2–2,3% белка. У разныхпротеогликанов белковые компоненты различны; они не имеют ничегообщего с фибриллярными белками соединительной ткани – коллагеноми эластином.Считают, что в большинстве случаев остаток серина служит той точкойполипептидной цепи молекулы протеогликанов, к которой присоединяетсягликозаминогликан.В соединительной ткани протеогликаны образуют ряд ≪монтажей≫последовательно возрастающей сложности, своего рода ≪иерархии≫ макро-молекулярных агрегатов. Функции протеогликанов в соединительной тканиво многом определяются свойствами входящих в их состав гликозаминогликанов. Так, ионообменная активность гликозаминогликанов как полианионов обусловливает активную роль протеогликанов в распределенииряда катионов в соединительной ткани.

110. Мукополисахаридоз у детей – наследственная лизосомальная болезнь накопления.

Мукополисахаридозы по характеру возникающих изменений костной системы относятся к заболеваниям, при которых поражаются эпифизы костей. Именно с этим обстоятельством связаны трудности в их распознавании, так как они имеют большое сходство с другими эпифизарными дисплазиями. В некоторых случаях, когда в условиях стационара отсутствуют возможности более полного обследования лиц с имеющейся патологией опорно-двигательного аппарата, возможна постановка неправильного диагноза. Это приводит к неправильному ортопедическому лечению и медико-генетическому консультированию по вопросам дальнейшего деторождения. Все мукополисахаридозы разделяются на две группы в зависимости от возникающих у человека проявлений этой патологии: Гурлер-подобные и Моркио-подобные. Все возможные проявления мукополисахаридозов в Гурлер-подобной группе являются однотипными и различаются между собой в большей степени только по тяжести проявления. В случае такого заболевания дети рождаются абсолютно нормальными, а с течением времени постепенно начинают появляться и прогрессивно нарастают различные костные деформации. Выделяют несколько вариантов: Наиболее тяжело протекает мукополисахаридоз типа 1Н. Первые проявления этого заболевания появляются в первые месяцы жизни ребенка и быстро прогрессируют. Наблюдается резкое снижение умственного развития. К 2—3 годам развивается типичная картина болезни. Но надо помнить, что проявления мукополисахаридоза типа 1Н на первом году жизни очень сходны с проявлениями врожденного гипотиреоза. В случае гипотиреоза у ребенка также отмечается отставание в умственном развитии. Другой тип мукополисахаридоза из Гурлер-подобной группы по картине костных изменений похож на тип 1Н. Отличием является то, что страдают всегда только мальчики, большая часть из которых имеют светлые волосы и темные густые брови. Для этого типа мукополисахаридоза характерно исчезновение координации движений к 2—6 годам. Ребенок при этом начинает часто падать при ходьбе. Поведение детей становится неровным, а в некоторых случаях даже агрессивным. Они плохо едят твердую пищу. Между лопатками у некоторых детей можно увидеть появление узелкового поражения кожи. Черты лица изменяются не столь резко, как при вышеописанной форме мукополисахаридоза. При мукополисахаридозе типа IS, который также относится к этой группе мукополисахаридозов, первые признаки появляются поздно, как правило, в 3—6-летнем возрасте, и развиваются крайне медленно. Полная картина заболевания выявляется к моменту половой зрелости ребенка. В подростковом возрасте довольно часто при осмотре окулистом выявляется помутнение роговицы глаза. Увеличение размеров печени и селезенки бывает редко. Для данного типа мукополисахаридоза типичным является поражение клапана аорты, что проявляется характерными для этого заболевания признаками. Умственное развитие детей снижено не столь значительно, а иногда не страдает вовсе. Поражение костно-суставной системы при этом заболевании по тяжести является самым легким из всех мукополисахаридозов Гурлер-подобного типа. Следующим типом мукополисахаридоза из группы Гурлер-подобного типа является мукополисахаридоз VI типа — синдром Марото—Лами. Первые признаки данного синдрома появляются после 2-летнего возраста и к 7—9 годам становятся очень характерными. Такие дети достигают роста не более 145—155 см. У них также грубые черты лица, но не настолько, как при мукополисахаридозах VI типа, в суставах выражены контрактуры, дети как бы «скованы» при совершении каких-либо движений. Характерной чертой этого типа мукополисахаридоза является то, что, несмотря на резкую выраженность всех основных проявлений, умственное развитие детей никогда не страдает. Последние два рассмотренных типа мукополисахаридоза сопровождаются всеми характерными изменениями скелета, указанными выше.

111.Биохимия мышц. Состав мышечной ткани. Экстративные (миофибриллярные белки). Важнейшие экстративные вещества мышц: креатин и креатинфосфат. Значение миоглобина, регуляторные белки. Биохимические показатели при поражении мышечной системы. Креатинурия.

Мышечный аппарат человека и животных характеризуется полифункциональностью. Однако основной функцией мышц является осуществление двигательного акта, т.е. сокращение и расслабление. При сокращении мышц осуществляется работа, связанная с превращением химической энергии в механическую. В данном разделе в основном рассматривается структурная основа процесса сокращения поперечно-полосатых мышц позвоночных, поскольку этот процесс изучен наиболее полно. Как отмечалось, сократительная система поперечно-полосатой мышцы состоит из перекрывающихся белковых нитей, которые скользят относительно друг друга. Сокращение происходит за счет энергии, освобождающейся пргидролизе АТФ. В поперечно-полосатой мышце сокращение зависит от концентрации ионов Са2+, которая в свою очередь регулируется саркоплазматическим ретикулумом – специализированной системой мембран, накапливающей Са2+ в состоянии покоя и высвобожающей его при воз- действии на мышечное волокно нервного импульса. Источники энергии мышечной деятельности. Прежде всего ресинтез АТФ обеспечивается трансфосфорилированием АДФ с креатинфосфатом. Данная реакция катализируется ферментом креатинкиназой. Креатинкиназный путь ресинтеза АТФ является чрезвычайно быстрым и максимально эффективным (за счет каждой молекулы креатинфосфата образуется молекула АТФ). Именно поэтому долгое время не удавалось установить уменьшение концентрации АТФ и соответственно повышение концентрации АДФ даже при достаточно продолжительном тетанусе. Применив специфический ингибитор креатинкиназы (1-фтор-2,4-динитрофенол), а также с помощью агентов, препятствующих окислительному фосфорилированию АДФ в АТФ, Т. При работе умеренной интенсивности мышца может покрывать свои энергетические затраты за счет аэробного метаболизма. Однако при больших нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от потребности в нем, мышца вынуждена использовать гликолитический путь снабжения энергией. При интенсивной мышечной работе скорость расщепления гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты увеличивается в сотни раз. Соответственно содержание молочной кислоты в мышечной ткани может повышаться до 1,0–1,2 г/кг и более. С током крови значительное количество молочной кислоты поступает в печень, где ресинтезируется в глюкозу и гликоген (глюконеогенез) за счет энергии окислительных процессов. Перечисленные механизмы ресинтеза АТФ при мышечной деятельности включаются в строго определеннойпоследовательности. Наиболее экстренным является креатинкиназный механизм, и лишь примерно через 20 с максимально интенсивной работыначинается усиление гликолиза, интенсивность которого достигает максимума через 40–80 с. При более длительной, а следовательно, и менееинтенсивной работе все большее значение приобретает аэробный путьресинтеза АТФ.Содержание АТФ и креатинфосфата в сердечной мышце ниже, чемв скелетной мускулатуре, а расход АТФ велик. В связи с этим ресинтез АТФв миокарде должен происходить намного интенсивнее, чем в скелетноймускулатуре. Для сердечной мышцы теплокровных животных и человекаосновным путем образования богатых энергией фосфорных соединенийявляется путь окислительного фосфорилирования, связанный с поглощением кислорода. Регенерация АТФ в процессе анаэробного расщепленияуглеводов (гликолиз) в сердце человека практического значения не имеет.Именно поэтому сердечная мышца очень чувствительна к недостаткукислорода. Характерной особенностью обмена веществ в сердечной мышцепо сравнению со скелетной является также то, что аэробное окислениевеществ неуглеводной природы при работе сердечной мышцы имеет большее значение, чем при сокращении скелетной мышцы. Только 30–35%кислорода, поглощаемого сердцем в норме, расходуется на окислениеуглеводов и продуктов их превращения. Главным субстратом дыханияв сердечной мышце являются жирные кислоты. Окисление неуглеводныхвеществ обеспечивает около 65–70% потребности миокарда в энергии. Изсвободных жирных кислот всердечной мышце особенно легко подвергаетсяокислению олеиновая кислота.

112.Химизм мышечного сокращения. Связь химических процессов в мышце с функцией. Роль кальция в мышечном сокращении. Своеобразие обмена миокарда. Особенности обмена мышечной ткани в состоянии покоя и усиленной работы. Биохимические основы мышечного утомления, значение тренировки мышц.

В настоящее время принято считать, что биохимический цикл мышечного сокращения состоит из 5 стадий: 1) миозиновая ≪головка≫ может гидролизовать АТФ до АДФ и Н3РО4 (Pi), но не обеспечивает освобождения продуктов гидролиза. Поэтому данный процесс носит скорее стехиометрический, чем каталитический, характер; 2) содержащая АДФ и Н3РО4 миозиновая ≪головка≫ может свободно вращаться под большим углом и (при достижении нужного положения) связываться с F-актином, образуя с осью фибриллы угол около 90°; 3) это взаимодействие обеспечивает высвобождение АДФ и Н3РО4 из актин-миозинового комплекса. Актомиозиновая связь имеет наименьшую энергию при величине угла 45°, поэтому изменяется угол миозина с осью фибриллы с 90° на 45° (примерно) и происходит продвижение актина (на 10–15 нм) в направлении центра саркомера; 4) новая молекула АТФ связывается с комплексом миозин–F-актин; 5) комплекс миозин–АТФ обладает низким сродством к актину, и поэтому происходит отделение миозиновой (АТФ) ≪головки≫ от F-актина - расслабление, которое отчетливо зависит от связывания АТФ с актин-миозиновым комплексом. Затем цикл возобновляется. Регуляция сокращения и расслабления мышц. Сокращение любых мышц происходит по общему механизму, описанному ранее. Мышечные волокна разных органов могут обладать различными молекулярными механизмами регуляции сокращения и расслабления, однако всегда ключевая регуляторная роль принадлежит ионам Са²⁺. Установлено, что миофибриллы обладают способностью взаимодействовать с АТФ и сокращаться в его присутствии лишь при наличии в среде определенных концентраций ионов кальция. Наибольшая сократительная активность наблюдается при концентрации ионов Са²⁺ около 10^–6–10^–5 М. При понижении концентрации до 10^–7 М или ниже мышечные волокна теряют способность к укорочениюи развитию напряжения в присутствии АТФ. По современным представлениям, в покоящейся мышце (в миофибриллах и межфибриллярном пространстве) концентрация ионов Са2+ поддерживается ниже пороговой величины в результате связывания их структурами (трубочками и пузырьками) саркоплазматической сети и так называемой Т-системой при участии особого Са2+-связывающего белка, получившего название кальсеквестрина, входящего в состав этих структур. Связывание ионов Са2+ разветвленной сетью трубочек и цистерн саркоплазматической сети не является простой адсорбцией. Это активный физиологический процесс, который осуществляется за счет энергии, освобождающейся при расщеплении АТФ Са2+-зависимой. Возможность пребывания живой мышцы в расслабленном состояниипри наличии в ней достаточно высокой концентрации АТФ объясняется снижением в результате действия кальциевой помпы концентрации ионов Са2+ в среде, окружающей миофибриллы, ниже того предела, при котором еще возможны проявление АТФазной активности и сократимость актомиозиновых структур волокна.

113.Роль креатинфосфата в мышечном сокращении у ребенка. Физиологическая креатинурия. Врожденные энзимопатии (фосфорилаза и фосфоглюкомутаза), приводящие к патологии мышечной системы.

Креатинфосфат — продукт обратимого метаболического N-фосфорилирования креатина, являющийся, подобно АТФ, высокоэнергетическим соединением. Креатинфосфат содержится преимущественно в возбудимых тканях (мышечная и нервная ткани) и его биологической функцией является поддержание постоянной концентрации АТФ за счёт обратимой реакции перефосфорилирования:

креатинфосфат + АДФ ⇔ креатин + АТФ

Эта реакция катализируется цитоплазматическими и митохондриальными ферментами-креатинкиназами; при расходе АТФ, например, при сокращении клеток мышечной ткани, равновесие реакции сдвигается в вправо, что ведёт к восстановлению нормальной концентрации АТФ.В тканях креатинфосфат подвергается самопроизвольному неферментативному гидролизу с циклизацией в креатинин, выводящийся с мочой, уровень выделения креатинина зависит от состояния организма, меняясь при патологических состояниях, и является диагностическим признаком.

114.Биохимия мышечной ткани у детей.

Скелетные мышцы у новорождённого анатомически сформированы и сравнительно хорошо развиты, их общая масса составляет 20-22% массы тела. К 2 годам относительная масса мышц несколько уменьшается (до 16,6%), а затем в связи с нарастанием двигательной активности ребёнка вновь увеличивается и к 6 годам достигает 21,7%, к 8 - 2728%, а к 15 - 3233%. У взрослых она составляет в среднем 40-44% массы тела. Фасции у новорождённого тонкие, рыхлые, легко отделяются от мышц. Мышцы ребёнка характеризуются рядом функциональных особенностей. Так, у детей отмечают повышенную чувствительность мышц к некоторым гуморальным агентам (в частности, к ацетилхолину). Во внутриутробном периоде скелетные мышцы отличаются низкой возбудимостью. Мышца воспроизводит лишь 3-4 сокращения в секунду. С возрастом число сокращений доходит до 60-80 в секунду. Созревание нервномышечного синапса приводит к значительному ускорению перехода возбуждения с нерва на мышцу. У новорождённых мышцы не расслабляются не только во время бодрствования, но и во сне. Постоянную их активность объясняют участием мышц в теплопродукции (так называемый сократительный термогенез) и метаболических процессах организма, стимуляции развития самой мышечной ткани. Мышечный тонус может быть ориентиром при определении гестационного возраста новорождённого. Гипоксия — состояние кислородного голодания как всего организма в целом, так и отдельных органов и тканей, вызванное различными факторами: задержкой дыхания, болезненными состояниями, малым содержанием кислорода в атмосфере. Вследствие гипоксии в жизненно важных органах развиваются необратимые изменения. Наиболее чувствительными к кислородной недостаточности являются центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек, печени. Может вызывать появление необъяснимого чувства эйфории, приводит к головокружениям, низкому мышечному тонусу. В общем случае гипоксию можно определить как несоответствие энергопродукции энергетическим потребностям клетки. Основное звено патогенеза — нарушение окислительного фосфорилирования в митохондриях, имеющее 2 последствия:1. Нарушение образования АТФ → энергодефицит → нарушение энергозависимых процессов, а именно: сокращения — контрактура всех сократимых структур, синтеза — белков, липидов, нуклеиновых кислот, активного транспорта — потеря потенциала покоя, поступление в клетку ионов кальция и воды. 2. Накопление молочной кислоты и кислот цикла Кребса → ацидоз, вызывающий: блокаду гликолиза, единственного пути получения АТФ без кислорода; повышение проницаемости плазматической мембраны; активацию лизосомальных ферментов в цитоплазме с последующим аутолизом клетки.

115.Наличие общей тенденции к повышенной активности окислительно-восстановительных ферментов и усиление сопряженности окисления с фосфорилированием в раннем постанальном онтогенезе. Причины этого явления.

116.Особенности химического состава и метаболизма нервной ткани (дыхание, обмен глюкозы и гликогена, обмен макроэргов, липидов, белков и аминокислот). Обмен мозга при гипоксии. Пептиды и болевые реакции.

Дыхание. На долю головного мозга приходится 2–3% от массы тела. В то же времяпотребление кислорода головным мозгом в состоянии физического покоядостигает 20–25% от общего потребления его всем организмом, а у детейв возрасте до 4 лет мозг потребляет даже 50% кислорода, утилизируемоговсем организмом. В о время прохождения через мозг кровь теряет около 8 об.%кислорода. В 1 мин на 100 г мозговой ткани приходится 53–54 мл крови.Следовательно, 100 г мозга потребляет в 1 мин 3,7 мл кислорода, а весьголовной мозг (1500 г) – 55,5 мл кислорода. Метаболизм углеводов. Основным субстратом дыхания мозговой ткани является глюкоза. В 1 мин100 г ткани мозга потребляют в среднем 5 мг глюкозы. Подсчитано, чтоболее 90% утилизируемой глюкозы в ткани мозга окисляется до СО2 и Н2Опри участии цикла трикарбоновых кислот. В физиологических условияхроль пентозофосфатного пути окисления глюкозы в мозговой ткани невелика, однако этот путь окисления глюкозы присущ всем клеткам головного мозга. Образующаяся в процессе пентозофосфатного цикла восстановленная форма НАДФ (НАДФН) используется для синтеза жирныхкислот и стероидов. Интересно отметить, что в расчете на всю массуголовного мозга содержание глюкозы в нем составляет около 750 мг. За1 мин тканью мозга окисляется 75 мг глюкозы. Следовательно, количествоглюкозы, имеющееся в ткани головного мозга, могло бы быть достаточным лишь на 10 мин жизни человека. Метаболизм макроэргов. Интенсивность обновления богатых энергией фосфорных соединений в го-ловном мозге очень велика. Именно этим можно объяснить, что содержание АТФ и креатинфосфата в мозговой ткани характеризуется значитель-ным постоянством. В случае прекращения доступа кислорода мозг может≪просуществовать≫ немногим более минуты за счет резерва лабильныхфосфатов. Метаболизм аминокислот и белков Общее содержание аминокислот в ткани мозга человека в 8 раз превышаетконцентрацию их в крови. Аминокислотный состав мозга отличаетсяопределенной специфичностью. Так, концентрация свободной глутаминовой кислоты в мозге выше, чем в любом другом органе млекопитающих(10 мкмоль/г). На долю глутаминовой кислоты вместе с ее амидом глутамином и трипептидом глутатионом приходится более 50% α-аминоазотаголовного мозга. Известно, что обмен аминокислот в мозговой ткани протекает в разныхнаправлениях. Прежде всего пул свободных аминокислот используется какисточник ≪сырья≫ для синтеза белков и биологически активных аминов. Метаболизм липидов Липиды составляют около половины сухой массы головного мозга. Какотмечалось, в нервных клетках серого вещества особенно много фосфоглицеридов, а в миелиновых оболочках нервных стволов – сфингомиелина.Из фосфоглицеридов серого вещества мозга наиболее интенсивно обновляются фосфатидилхолины и особенно фосфатидилинозитол. Обмен липидов миелиновых оболочек протекает с небольшой скоростью. Холестерин, цереброзиды и сфингомиелины обновляются очень медленно.Ткань головного мозга взрослого человека содержит много холестерина(около 25 г). У новорожденных в головном мозге всего 2 г холестерина;количество его резко возрастает в первый год жизни (примерно в 3 раза),при этом биосинтез холестерина происходит в самой мозговой ткани.У взрослых людей синтез холестерина в головном мозге резко снижается.Основная часть холестерина в зрелом мозге находится в неэтерифици-рованном состоянии, эфиры холестерина обнаруживаются в относительновысокой концентрации в участках активной миелинизации.

117.Химическая основа возникновения и проведения нервного импульса. Механизмы синаптической передачи. Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, гаммааминомасляная кислота, гистамин, глутаминовая кислота. Нарушение обмена биогенных аминов.

При определенных условиях резко повышается проницаемость мембраны для ионов Na+. В состоянии покоя внутренняя сторона клеточной мембраны заряжена электроотрицательно по отношению к наружной поверхности. Таким образом, на мембранах, ограничивающих нервные клетки, поддерживается разность электрических потенциалов (трансмембранная разность электрических потенциалов); эти мембраны электрически возбудимы. При возбуждении, вызванном тем или иным агентом, селективно изменяется проницаемость мембраны нервной клетки (аксона): увеличиваетсяизбирательно для ионов Na+ (примерно в 500 раз) и остается без изменения для ионов К+. В результате ионы Na+ устремляются внутрь клетки. Компенсирующий поток ионов К+, направляющийся из клетки, несколько запаздывает. Это приводит к возникновению отрицательного заряда на наружной поверхности клеточной мембраны. Внутренняя поверхность мембраны приобретает положительный заряд; происходит перезарядка клеточной мембраны (в частности, мембраны аксона, т.е. нервного волокна), и возникает потенциал действия, или спайк. Продолжительность спайка не превышает 1 мс. Он имеет восходящую фазу, пик и нисходящую фазу. Нисходящая фаза (падение потенциала) связана с нарастающим преобла- данием выхода ионов К+ над поступлением ионов Na+ – мембранный потенциал возвращается к норме. После проведения импульса в клеткевосстанавливается состояние покоя. Некоторые заболевания, например рассеянный склероз, характеризуются демиелинизацией и нарушением проведения нервного импульса. Другим не менее важным процессом для нервной тканиявляется передача нервного импульса от одной нервной клетки к другой иливоздействие на клетки эффекторного органа. Роль медиаторов в передаче нервных импульсов Связь миллиардов нейронов мозга осуществляется посредством медиаторов. Химическое вещество можно отнести к числу медиаторов лишь в томслучае, если оно удовлетворяет ряду критериев. В нервных волокнахдолжны содержаться ферменты, необходимые для синтеза этого вещества.При раздражении нервов это вещество должно выделяться, реагировать соспецифическим рецептором на постсинаптической клетке и вызыватьбиологическую реакцию – ацетилхолин и норадреналин. Содержащие их нервы называют соответственно холинергическими и адренергическими. В соответствии с этим все эфферентныесистемы делят на холинорецепторы и адренорецепторы.Ряд других химических веществ удовлетворяют многим, но не всемперечисленным критериям. К таким медиаторам относят дофамин, адреналин, серотонин, октопамин, гистамин, ГАМК и др.Обширная группа холинорецепторов весьма неоднородна как в струк-турном, так и в функциональном отношении. Объединяют их медиаторацетилхолин и общая схема строения синапса. Ацетилхолин - представляет собой сложный эфир уксусной кислотыи холина. Он синтезируется в нервной клетке из холина и активной формыацетата – ацетилкоэнзима А при помощи специального фермента холинацетилтрансферазы (холинацетилазы). Этот фермент удаляетаминогруппу (—NH2) у норадреналина, серотонина, дофамина и адреналина, тем самым инактивируя указанные медиаторы. Норадреналин быстро исчезает из синаптической щелив результате вторичного поглощения симпатическими нервами; вновьоказавшись в нервном волокне, медиатор, естественно, не может воздействовать на постсинаптические клетки. Адренергическая и холинергическая системы головного мозга тесновзаимодействуют с другими системами мозга, в часто использующимисеротонин в качестве медиатора. В основном серотонинсодержащие нейроны сосредоточены в ядрах мозгового ствола. Нейромедиаторная рольсеротонина осуществляется в результате взаимодействия серотонина соспецифическими серотонинергическими рецепторами. Исследования, проведенные с ингибитором синтеза серотонина n-хлорфенилаланином, а такжес другими ингибиторами, дают основания считать, что серотонин влияет напроцессы сна. Выявлено также, что торможение кортикостероидами секреторной активности гипофиза оказывается менее эффективным у тех животных, мозг которых беднее серотонином.Важным нейромедиатором, выполняющим тормозные функции, является γ-аминомасляная кислота (ГАМК), количество которой в головноммозге во много раз больше, чем других нейромедиаторов. Так, в гипоталамусе суммарное содержание ацетилхолина, норадреналина, дофаминаи серотонина не превышает 10 мкг/г, в то время как ГАМК в этом отделеголовного мозга более 600 мкг/г. ГАМК увеличивает проницаемостьпостсинаптических мембран для ионов К+ и тем самым отдаляет мембранный потенциал от порогового уровня, при котором возникает потенциалдействия; таким образом, ГАМК – это тормозной нейромедиатор. ГАМКобразуется при декарбоксилировании глутамата в реакции, катализируемойглутаматдекарбоксилазой: