Функции ГЛИИ
нергетические затраты в сутки у
нейрона в покое -2592вт/гр, при активности -5000 -7500вт/гр, у глиальной
клетки -258 вг/гр, а на синтетические процессы у нейрона и глиальной клетки
указанной выше интенсивности расходуется в сутки—61. гр.
Расчеты показывают, что на столь интенсивный синтез белка, как полное
его воспроизведение за сутки, нервная клетка в покое должна затрачивать в
42 раза меньше энергии, чем на ионные насосы, а при активной работе в 123
раза меньше. Даже у глиальной клетки на ионные насосы затрачивается в 4,2
раза больше энергии, чем на столь интенсивные синтетические процессы.
Поистине, дорого стоит нервной ткани поддержание в боевой готовности
натриево-калиевого механизма генерации и проведения нервного импульса —
практически на это идут все энергетические затраты.
Все это означает, что если глиальные клетки в целом способны с такой
же интенсивностью синтезировать АТФ как и нейроны, то АТФ у них должна быть
в избытке. И из соображений целесообразности естественно предположить
возможность прямого использования этого избытка нейронами.
Формулировка гипотезы. Можно предложить возможный путь потока АТФ из
глиальных клеток в нейроны на основе уже известных механизмов. Этот путь
должен состоять из двух этапов.
Первый этап — это выброс АТФ из глиальных клеток при их деполяризации
ионами калия во время активации соседних нейронов (имеются убедительные
данные, что при калиевой деполяризации глиальные клетки активно секретируют
в межклетники ряд еще неидентифицированных соединений).
Второй этап — это поступление АТФ из межклетников в пресинаптические
окончания по механизму пиноцитозного поглощения (в пресннатических
окончаниях показано существование процесса обратной секреции—типа
пиноцитоза).
С точки зрения этой гипотезы нейроглия является общим распределенным
энергетическим резервуаром, снабжающим нейроны универсальным биологическим
топливом — АТФ. Активность того или иного нейронного пула сразу же приводит
к калиевой деполяризации глиальных клеток, окружающих эти нейроны. Они
начинают секретировать АТФ в межклетники, а оттуда через активированные
пресинаптические окончания эта АТФ может поступать по механизму
пиноцитозного поглощения в нейроны. Таким образом, при реализации подобной
возможности видна большая целесообразность во взаимодействии нейронов и
глиальных клеток—поток АТФ из глиальных клеток в нейроны четко регулируется
самой нейронной активностью: чем активнее работает нейрон, тем больше АТФ в
него будет поступать.
Важно также заметить, что наличие щелевых контактов между глиальными
клетками создает условия для эффективного диффузионного обмена АТФ
глиальными клетками. Другими словами система глиальных клеток, окружающая
нейроны, может в этой связи рассматриваться как единая непрерывная
диффузионная среда, в которой могут осуществляться градиентные потоки АТФ в
участки мозга с наибольшим потреблением АТФ, т. е. в места наибольшей
нейронной активности. Таким образом, может происходить своеобразная
кооперация глиальных клеток при обеспечении АТФ наиболее нуждающихся
нейронов.
Высказанные соображения мало чего стоят, пока не будут получены
прямые экспериментальные данные в пользу сформулированной гипотезы.
Заключение.
В заключение хочу обобщить все сказанное.
Во всех органах человеческого тела, кроме мозга, функционирующие
клетки удерживаются вместе межклеточным веществом соединительной ткани. В
нервной системе эту роль выполняет глия ( от греч. глия-клей), клетки
которой образуются из общих с нейронами предшественниц на раннем этапе
развития мозга. Глия создает опору для нейронов, объединяет отдельные
элементы нервной системы, но, в то же время, изолируют друг от друга разные
группы нейронов, а также большую часть их аксонов. Тем она формирует
структуру мозга. Численность клеток глии превышает нейронов в мозгу
приблизительно в 10 раз. Эти клетки отличаются друг от друга по внешнему
виду и по выполняемой функции.
Самым распространенными среди клеток глии являются астроциты,
например, в мозолистом теле они составляют 1/4 всех клеток глии. У
астроцита неправельной, звездчатой формы тело с многочисленными и
относительно длинными отростками, один из которых направлены к нейронам, а
другие- к кровеносным капиллярам. Эти отростки расширяются на концах,
образуя т. н. астроцитарную ножку. На поверхности капилляра отростки
соседних астроцитов плотно смыкаются друг с другом и практически полностью
обвертывают кровеносный сосуд. Подобная изоляция сосуда является одним из
способов формирования гематонцефалического барьера- границы между кровью и
нервной тканью, закрытой для многих находящихся в крови веществ.
Другие отростки астроцита почти целиком обертывают тела нейронов.
Если нейрон возбуждается длительно, вокруг него повышается концентрация
ионов калия, а это может уменьшить возбудимость соседних нейронов.
Астроциты предупреждают такую возможность, поглощая излишки калия, тем
самым они выполняют функцию буфера. Некоторые клетки глии при этом
деполяризуются, а поскольку они связаны между собой щелевыми контактами,
между деполяризованными и находящимися в покое клетками возникает ток. Это,
однако, не приводит к возбуждению, так как в мембране клеток глии очень
мало потенциалзависимых каналов для натрия и калия. Не смотря на, что
повышение концентрации ионов калия у астроцитов изменяет некоторые их
свойства, в настоящее время нет достаточных оснований считать их прямыми
участниками переноса нервных импульсов.
Особую роль клетки глии выполняют, по-видимому, во время развития
мозга. Некоторые их разновидности регулируют напровление перемищения
нейронов в определенные регионы растущего мозга, а также напровление роста
аксонов. Другие клетки глии возможно участвуют в питании нервных клеток
путем регуляции кровотока, а тем самым транспорта глюкозы и кислорода.
Литература.
1.Костюк П. Г. «Структура и функция биологических мембран» М., «Наука» 1975
г.
2.Шульговский В. В. «Физиология ЦНС» Изд. Моск. универ. 1997 г.
3.Недоспасов В .О. «Физиология ЦНС» М.: ООО УМК «Психология» 2002 г.
| |  скачать работу |
Функции ГЛИИ |
