Физиология ЦНС

1. Биохимические особенности нервной ткани.

Более интенсивно по сравнению с другими тканями организма в нервной ткани происходят процессы биосинтеза некоторых белков (нейроспецифических), также более интенсивно идет дыхание и потребление глюкозы.

Благодаря отсутствию запасов глюкозы в головном мозге и тому, что это практически единственный источник энергии в нервной ткани, работа мозга чрезвычайно зависима от поступления кислорода и глюкозы с током крови.

Среди липидов нервной ткани особая роль принадлежит холестерину, который является источником для синтеза стероидных гормонов, а также одним из составных элементов клеточной мембраны нейронов и миелиновой оболочки аксонов.

В нервной системе гораздо больше, чем в клетках других систем, активных генов, и, кроме того, набор этих активных генов отличается от тех, которые активны в других клетках. Содержание рибонуклеиновых кислот (РНК) в большинстве клеток нервной системы очень велико.

2. Нейроглия и гематоэнцефалический барьер.

Нейроглия происходит из мезодермы.

I. Макроглия

• Эпендима (выстилает желудочки ЦНС)

• Астроциты (астоглия)

• Олигодендроциты (образуют миелиновую оболочку в ЦНС)

• Шванновские клетки (образуют миелин в ПНС)

II. Микроглия

• Мозговые макрофаги (клетки-мусорщики)

Гематоэнцефалический барьер - физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой. Основная функция - поддержание гомеостаза ( постоянство внутреннего состояния) мозга.

3. Природа потенциала покоя и ионный состав клетки.

Потенциал покоя (ПП) - мембранный потенциал возбудимой клетки в невозбужденном состоянии. Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от -55 до -100 мВ.

ПП формируется в два этапа.

Первый этап: создание незначительной (-10 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт неравного асимметричного обмена Na+ на K+ в соотношении 3 : 2. В результате этого клетку покидает больше положительных зарядов с натрием, чем возвращается в неё с калием. Такая особенность работы натрий-калиевого насоса, осуществляющего взаимообмен этих ионов через мембрану с затратами энергии АТФ, обеспечивает его электрогенность.

Результаты деятельности мембранных ионных насосов-обменников на первом этапе формирования ПП таковы:

1. Дефицит ионов натрия (Na+) в клетке.

2. Избыток ионов калия (K+) в клетке.

3. Появление на мембране слабого электрического потенциала (-10 мВ).

Второй этап: создание значительной (-60 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт утечки из неё через мембрану ионов K+. Ионы калия K+ покидают клетку и уносят с собой из неё положительные заряды, доводя отрицательность до -70 мВ.

Итак, мембранный потенциал покоя - это дефицит положительных электрических зарядов внутри клетки, возникающий за счёт утечки из неё положительных ионов калия и электрогенного действия натрий-калиевого насоса.

Ионный состав клетки. Внутри клетки превалируют ионы К+ и крупные органические ионы, в околоклеточных жидкостях всегда больше ионов Na+ и Cl-. Вследствие этого образуется разность зарядов внешней и внутренней поверхностей мембраны клетки, между ними возникает разность потенциалов, обуславливающая такие важные процессы как передача возбуждения по нерву или мышце.