Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

головного мозга, а также показана интенсивность использования ее при различных функциональных состояниях центральной нервной системы: возбуждении, наркозе, гипоксии и т. д. В результате этих исследований было впервые установлено, что мозг потребляет глюкозу крови в значительно большем количестве, чем другие органы, причем это количество зависит от функционального состояния головного мозга и организма в целом.

Таблица 5

Потребление глюкозы, кислорода и выделение углекислоты головным мозгом собаки в норме (Прохорова, 1954)

Исследуемый компонент А —В-разница на 1 г мозга мин мкмоль/г/мин

мг мл мг мл

Глюкоза Кислород Углекислота +ю +6,8 -6,4 0,054 0,367 0,346 0,30 1,64 1,54

26

В табл. 5 приведены данные по потреблению глюкозы и выделению С02 (из расчета в 1 мл крови, протекающей через 1 г мозга собаки в минуту, в среднем содержится 0;30„.мкмоль глюкозы). Как известно, при полном окислении молекулы глюкозы образуется 6 молекул С02. Следовательно, при полном окислении 0,30 мкмоль глюкозы в головном мозгу должно образоваться 1,8 мкмоль С02; нами обнаружено 1,54 мкмоль С02, т. е. 86% потребленной глюкозы в мозгу окисляется до углекислоты. Полученные данные хорошо согласуются с количеством потребленного кислорода, которое, по нашим данным, равно 1,64 мкмоль. (При полном окислении глюкозы до С02 необходимо 1,80 мкмолей 02.) Эти показатели позволяют определить дыхательный коэффициент (ДК) в головном мозгу, который, как оказалось, близок к единице:

1 54 шшоль СО, ф ^ 1,64 мкмоль 02 *

Таким образом, на основании данных А—В разницы потребления 02 и выделения С02 можно судить об интенсивности аэробных процессов в головном мозгу. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что в нормальных условиях глюкоза, поступающая в головной мозг, окисляется преимущественно аэробным путем.

Аналогичные исследования были проведены Химвичем, Мак-Ильвейном и другими с той только разницей, что оттекающую кровь от мозга брали из внутренней яремной вены. Вывод был один и тот же: в головном мозгу происходят интенсивные аэробные процессы.

Опыты in vivo, проведенные в экспериментальных условиях (Лондон, Химвич, Мак-Ильвейн и др.) и в клинике (Кети, Шмидт, Соколов и др.), позволили установить, что обменные процессы в головном мозгу происходят интенсивно. Рядом авторов было также показано, что количество 02, потребляемого головным мозгом, составляет от 18 до 25% ко всему кислороду, который расходуется целым организмом. В то же время кровь, протекающая через мозг, составляет примерно 15% от крови, циркулирующей в целом организме. Если учесть, что головной мозг человека составляет в среднем 2% от веса тела, то оказывается, что мозг потребляет JD2JB 9—1^,5 раз больше, чем органы и ткани всего организма, а кррвь протекает в 7,5 раза интенсивнее, чем в среднем в целом организме. Все это свидетельствует об интенсивном метаболизме в головном мозгу.

Таким образом, возникла новая область биохимии — функциональная нейрохимия, которая в настоящее время интенсивно разрабатывается и значение и актуальность которой с каждым годом все возрастают.

Одновременно проводились исследования с целью выяснения, в какой мере изменяется метаболизм в мозгу лря различ*

27

ных функциональных состояниях организма. Из табл. 6 видно, что при возбуждении происходят повышенные окислительные процессы (А—В разница потребления глюкозы и кислорода и выделения С02 выше, чем в норме), а при наркозе и гипоксии эти процессы заметно снижены.

Таблица 6

Потребление глюкозы, 02 и выделение С02 при различных функциональных состояниях собаки на основании данных А—B-разницы исследуемых компонентов, мкмоль/г мозга/мин (Прохорова, 1954)

Исследуемый к"ом п о и е н т 1 (орма Во ч^уждсапе Наркоз Гииокспи

Глюкоза 0,30 0,45 0,15 0,12

Кислород 1,64 1,80 1,20 1,06

Углекислота 1 54 1,60 1.10 0,80

ДК 0,94 0,Я8 0,91 0,80

Указанные зависимости настолько постоянны, что по увеличению или уменьшению потребления глюкозы и кислорода можно судить о функциональных изменениях в головном мозгу. Это дает основание считать, что интенсивность энергетического обмена теснейшим образом связана с функциональным состоянием головного мозга.

Наряду с исследованием целого мозга представляет, несомненно, большой интерес интенсивность потребления .кисдодрда отдельно серым и белым веществом. Для интактного организма были вычислены интенсивности потребления кислорода отдельно в сером и белом веществе головного мозга. Кроме того, были проведены опыты отдельно на срезах серого и белого вещества больших полушарий без раздражения и при раздражении электрическим током (табл.7).

Таблица 7

Интенсивность потребления кислорода головным мозго:л человека в опытах in vivo и в препаратах мозга человека, мкмоль/г/мин (Мак-Ильвейн, 1962)

Скорость

Метод исследования Исследуемое вещество потребления о.

Определена по А—В-разнице и скоро- Целый мозг 1,5

сти кровотока

Вычислена Серое вещество 2,0

Вычислена Белое вещество 1.0

Срезы: глюкозо-фосфатный солевой ра- Серое вещество 0,90

створ {бег раздражения) Белое вещество 0,42

Срезы: глюкозо-фосфатный соленой ра- Серое вещество 1,83

створ (раздражение электрическим током) Белое вещество 0,66

28

Характерно, что как в целом интактном мозгу так и на срезах серое вещество мозга без раздражения потребляет кислорода в два раза больше, чем белое вещество, что свидетельствует о более высшотет-уровне метаболических процессов, происходящих в коре больших полушарий по сравнению с белым веществом. Как указывалось выше, это подтверждается также значительно более интенсивным, кровоснабжением и наличием большей плотности капилляров в сером веществе, чем в белом.

В последующие годы было проведено много исследований, посвященных количественному потреблению глюкозы и кислорода головным мозгом, причем эти исследования проводились не только на животных, но и на человеке в клинических условиях, а также в опытах на срезах, гомогенатах. Так, например, Кребс, проводя опыты на срезах мозговой ткани животных, установил, что 1 г мозга в минуту потребляет в среднем 0,033 мл кислорода (1,47 мкмоля 02мин/г мозга). Аналогичные данные о потреблении кислорода головным мозгом в интактном целостном организме были получены нами на синусостомированных животных в норме и при различных функциональных состояниях (см. табл. 5 и 6). Кроме того, в многочисленных исследованиях на клиническом материале Кети, Шмидт и другие авторы наблюдали, что через 1 г мозга в минуту протекает в среднем 0,54 мл крови, при этом потребление кислорода из расчета на 1 г в минуту в среднем равно 0,034 мл, что составляет 1,51 мкмоль 02 мин/г мозга.

Как видно, полученные данные об интенсивности потребления глюкозы и 02 и выделения С02 оказались близкими как в опытах in vivo, так и in vitro. Это свидетельствует о достоверности полученных результатов, поскольку они установлены не только различными методами, но и иссл

страница 9
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(18.09.2019)