Метаболізм мозку. Регуляція метаболізму мозку

Відео: Сергій Савельєв. метаболізм мозку

Як і інші тканини, мозок потребує кисню і поживних речовинах для покриття його метаболічних потреб. Однак існує ряд особливостей мозкового метаболізму, на які слід звернути увагу.

інтенсивність загального метаболізму мозку і метаболізму нейронів. У стані спить спокою на частку метаболізму мозку припадає приблизно 15% загального метаболізму організму, хоча маса мозку становить лише 2% загальної маси тіла. Отже, в спокої метаболізм мозку на одиницю маси тканини приблизно в 7,5 разів перевищує усереднений метаболізм тканин, що не відносяться до нервової системи.

Велика частина цього надлишкового метаболізму мозку пов`язана з нейронами, а не з глиальной підтримуючої тканиною. Причому головними споживачами енергії в нейронах є іонні насоси їх мембран, що транспортують головним чином іони натрію і кальцію з нейронів назовні, а іони калію - всередину клітини. Кожен раз, коли нейрон проводить потенціал дії, ці іони рухаються через мембрани, збільшуючи потребу в додатковому мембранному транспорті для відновлення відповідної різниці концентрацій іонів по обидві сторони мембран нейронів.
Отже, під час надмірної мозкової активності метаболізм нервової тканини може зростати на величину аж до 100-150%.

Відео: Молекулярна еволюція людського мозку - Філіп Хайтович

Особлива потреба мозку в кисні - відсутність значного анаеробного метаболізму. Більшість тканин тіла можуть існувати без кисню протягом декількох хвилин, а деякі - навіть до 30 хв. У цей час із тканини клітини отримують енергію за рахунок процесів анаеробного метаболізму, що означає звільнення енергії шляхом часткового розпаду глюкози і глікогену, але без зв`язування їх з киснем.

метаболізм мозку

цей шлях доставки енергії пов`язаний з витратою величезних кількостей глюкози і глікогену. Проте, анаеробний шлях метаболізму дійсно підтримує життя тканин.

Відео: уривок з фільму ДМТ Молекула Духа

мозок не здатний до енергетично значимого обсягу анаеробного метаболізму. Однією з причин цього є висока інтенсивність метаболізму нейронів, тому основна частина нервової активності залежить від постійної доставки кисню кров`ю. Ці факти, разом узяті, дозволяють зрозуміти, чому при раптовому припиненні мозкового кровотоку або повній відсутності кисню в крові несвідомий стан може розвинутися протягом 5-10 сек.

У нормальних умовах енергетичні потреби мозку забезпечуються в основному глюкозою. У нормальних умовах майже вся енергія, яка використовується клітинами мозку, забезпечується глюкозою, що доставляється кров`ю. Як і щодо кисню, глюкоза повинна постійно доставляється з капілярної крові: в будь-який момент необхідний двохвилинний запас глюкози в нейронах у вигляді глікогену.

важливою особливістю постачання нейронів глюкозою є незалежність транспорту глюкози через їх клітинну мембрану від інсуліну, хоча в більшості інших клітин тіла інсулін необхідний для доставки в них глюкози. Отже, у хворих важким діабетом при практично нульовому рівні секреції інсуліну глюкоза все ж легко дифундує в нейрони, що надзвичайно важливо для попередження втрати розумових функцій у таких хворих.

Однак при передозуванні інсуліну, що вводиться у хворого на діабет концентрація глюкози в крові може різко знизитися, оскільки надлишок інсуліну веде до того, що майже вся глюкоза крові швидко транспортується в величезна кількість інсулінозалежних ненервних клітин всього організму, особливо в клітини скелетних м`язів і печінки. Коли це трапляється, в крові залишається недостатня кількість глюкози для адекватного постачання нейронів, і ментальні функції серйозно порушуються - аж до розвитку коматозного стану, але частіше відзначаються порушення розумової діяльності і психічні розлади, причиною яких є передозування інсуліну.


Поділитися в соц мережах:

Cхоже