46. Особенности обмена веществ в мозговой ткани. Образование и роль биогенных аминов.

Обмен глюкозы и гликогена. Основным субстратом дыхания мозговой ткани является глюкоза. В 1 мин 100 г ткани мозга человека потребляют в среднем 5 мг глюкозы. Подсчитано, что более 90\% утилизируемой глюкозы в ткани мозга окисляются до С02 и Н20 при участии цикла трикарбоновых кислот. В физиологических условиях роль пенто-зофосфатного пути окисления глюкозы в мозговой ткани невелика. Однако этот путь окисления глюкозы присущ всем клеткам головного мозга. Образующаяся в процессе пентозофосфатного цикла восстановленная форма НАДФ (НАДФН2) используется на синтез жирных кислот и стероидов. .

Интересно отметить, что в расчете на всю массу головного мозга содержание глюкозы в нем: составляет около 750 мг. За 1 мин тканью мозга окисляются 75 мг глюкозы. Следовательно, количество глюкозы, имеющееся в ткани головного мозга, могло бы быть достаточным лишь на 10 мин жизни человека. Данный расчет, а также величина артериовенозной разницы по глюкозе доказывают, что основным субстратом дыхания головного мозга является глюкоза крови. По-видимому, глюкоза легко диффундирует из крови в ткань головного мозга (содержание глюкозы в мозговой ткани - 0,05 \%, а в артериальной крови — 4,44 ммоль/л, или 80 мг/100 мл).

Между глюкозой и гликогеном мозговой ткани имеется тесная связь, выражающаяся в том,. что при недостаточном поступлении глюкозы из крови гликоген головного мозга является источником глюкозы, а глюкоза при ее избытке — исходным материалом для синтеза гликогена. Распад гликогена в мозговой ткани происходит путем фосфоролиза с участием системы цАМФ. Однако в целом же использование гликогена в мозге по сравнению с глюкозой не играет существенной роли в энергетическом отношении, так как содержание гликогена в головном мозге невелико.

Наряду с аэробным метаболизмом углеводов мозговая ткань способна к довольно интенсивному анаэробному гликолизу. Значение этого явления пока недостаточно ясно, ибо гликолиз как источник энергии ни в коей мере не может сравниваться по эффективности с тканевым дыханием в головном мозге.

Биогенные амины — вещества, обычно образующиеся в организме животных или растений из аминокислот при их декарбоксилировании (удалении карбоксильной группы) ферментами декарбоксилазами и обладающие высокой биологической активностью. К биогенным аминам относятся дофамин, норадреналин и адреналин (синтезируются изначально из аминокислоты тирозина), серотонин, мелатонин и триптамин (синтезируются из триптофана) и многие другие соединения. В организме животных многие биогенные амины выполняют роль гормонов и нейромедиаторов. Разлагаются в организме при участии ферментов аминоксидаз.

Биогенными аминами (устаревший синоним термина — трупные яды, птомаины) также называют биогенные диамины, получающиеся в результате гнилостных процессов — частичного разложения белка и декарбоксилирования его аминокислот, ведущая роль среди которых принадлежит путресцину и кадаверину, а также спермидин и спермин. Имеют характерный отвратительный «сладковатый» (типичный трупный) запах. Однако острая токсичность полиаминов (в опытах на крысах) сравнительно невелика: кадаверин — 2000 мг/кг, путресцин — 2000 мг/кг, спермидин и спермин — 600 мг/кг.

Кроме того, ранее трупным ядом называли гипотетическое вещество, действию которого приписывали смертельные заболевания лиц, вскрывающих трупы; по современным представлениям, причина этих заболеваний — заражение патогенными микроорганизмами.

Птомаин (устар.) — токсичные вещества, яды, продукты гниения. До становления токсикологии это слово использовали, подразумевая суммарное впечатление от неприятного запаха падали (вызываемого, в частности, некоторыми аминами — продуктами микробного разложения белков, см. напр. кадаверин) и опасности отравления — от трупов можно было инфицироваться, животные, съевшие такое мясо, могли отравиться.