Биохимия нервной ткани

Функции нервной ткани - Генерация электрического сигнала (нервного импульса). Проведение нервного импульса. Запоминание и хранение информации. Формирование эмоций и поведения. Мышление.

Функции липидов нервной ткани

1. Структурная – липиды входят в состав клеточных мембран нейронов

2. Липиды обеспечивают надёжную электрическую изоляцию

3. Защитная – ганглиозиды являются антиоксидантами и защищают ткань мозга при повреждении от перекисного окисления липидов

4. Регуляторная – фосфотидилинозиты являются предшественниками биологически активных веществ

В нервной ткани присутствуют: фосфолипиды, гликолипиды, холестерин, эфиры холестерина (в участках активной миелинизации). Фосфотидилинозит.

Инозитол-3-фосфат. Увеличивает концентрацию кальция. Кальций активирует ферменты клетки и способствует сокращению микрофиламентов, обеспечивая передвижение веществ в теле нервной клетки и аксоне

Диацилглицерол. Активируя протеинкиназу С, участвует в реакциях фосфорилирования белков клетки. Изменяет активность ферментов и скорость синтеза белков.

Обмен нуклеиновых кислот в нервной ткани. ДНК не синтезируется. Содержание и скорость синтеза РНК большая. Пиримидиновые нуклеотиды поступают из крови через гематоэнцефалический барьер. Пуриновые нуклеотиды синтезируются в нервной ткани. Циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) содержатся в нервной ткани в большом количестве.

Обмен углеводов и энергообеспечение нервной ткани. Основной путь получения энергии – аэробный распад глюкозы. Проникновение глюкозы в ткань мозга не зависит от действия инсулина (инсулин не проникает через гематоэнцефалический барьер). Влияние инсулина проявляется только в периферических нервах.

Необходим постоянный и непрерывный приток глюкозы и кислорода из крови. Содержание гликогена в нервной ткани очень мало (0,1% от массы мозга).Окисления неуглеводных субстратов с целью получения энергии не происходит. При гипоксии и гипогликемии в нервной ткани образуется очень мало АТФ, быстро наступает коматозное состояние и необратимые изменения в клетках головного мозга. Энергия АТФ в нервной ткани используется неравномерно во времени: резкое повышение энергозатрат происходит при быстром переходе от сна к бодрствованию

Метаболизм белков и аминокислот в нервной ткани. Обмен белков и аминокислот идет очень интенсивно. Существуют специальные транспортные системы для транспорта аминокислот через мембраны. Ткань мозга способна синтезировать заменимые аминокислоты. 75% аминокислот составляют аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их метаболиты (глутамин, глутатион, ГАМК).В спинном и головном мозге действует «ГАМК-шунт».

Роль глутаминовой кислоты в нервной ткани

1. Энергетическая – глутаминовая кислота связана с реакциями цикла Кребса

2. Глутаминовая и аспарагиновая кислоты участвуют в реакциях дезаминирования аминокислот с выделением аммиака

3. Из глутаминовой кислоты при декарбоксилировании образуется нейромедиатор ГАМК и синтезируется глутатион

Нейромедиаторы - это вещества, которые накапливаются в пресинаптической мембране, освобождаются при передаче нервного импульса, вызывают после связывания с постсинаптической мембраной изменение скорости метаболических процессов и возникновение электрического импульса. Имеют систему инактивации или специальную транспортную систему для удаления нейромедиаторов из синапса.

Синтез нейромедиаторов происходит в теле нейронов, а накопление – в особых везикулах, которые постепенно перемещаются с помощью нейрофиламентов и нейротрубочек по аксону к синапсам

Нейромедиаторы

1. Аминокислоты и их производные (таурин, ДОФАмин, ГАМК, глицин, ацетилхолин, гомоцистеин, адреналин, серотонин, гистамин).

2. Пептиды. Функционируют только в высших отделах нервной системы. Выполняют одновременно функцию нейромедиаторов и гормонов. Передают информацию от клетки к клетке по системе циркуляции

Нейрогипофизарные гормоны (вазопрессин, либерины, статины). Опиатоподобные пептиды – эндорфины (вызывают обезболивание, действуя на те же рецепторы, что и опиаты (морфин). Пептиды сна. Пептиды памяти (скотофобин, белок S-100). Образуются пептиды в результате реакций ограниченного протеолиза, а разрушаются под действием протеиназ.

3. Ответ. Рахит. Нарушение Са – Р обмена. Возможно вследствие дефицита витамина D.