Евгений Романцев - Закономерные чудеса

Одно химическое соединение, которое содержится в головном мозгу, безусловно, заслуживает того, чтобы в нем сказали особо. Это гамма-аминомасляная кислота. С одной стороны, она типичная аминокислота. Но никогда не встречается в составе белка. Вот тут требуется сделать небольшое отступление.

Вообще говоря, помимо двадцати обычных аминокислот, входящих в состав белков, есть еще несколько редких. Их иногда тоже находят при разложении белковых молекул на составные части. Но и это еще не все. Известно более 150 аминокислот, которые встречаются в клетках и тканях в свободном и связанном состоянии, но их никогда не находили в составе белка. Особенно много таких аминокислот в грибах и высших растениях. Некоторые даже ядовиты.

А теперь вернемся снова к гамма-аминомасляной кислоте, которую сравнительно недавно обнаружили в головном мозгу. Она типичный представитель небелковых аминокислот. Считают, что она оказывает сильное влияние на функцию центральной нервной системы. С ее помощью, когда возникает в этом необходимость, проведение нервного импульса прерывается.

Конечно, в тканях мозга содержится значительное число и других соединений, роль которых в биохимических процессах мозга тоже далеко не изучена или не изучена совсем.

Мозг жадно поглощает кислород. В этом легко убедиться, определив концентрацию кислорода в артериальной и венозной крови. Во время отдыха мозг потребляет кислорода почтой в 20 раз больше, чем мышечная ткань. При напряженной умственной работе потребление кислорода мозгом отчетливо возрастает.

О ненасытной потребности мозга в кислороде свидетельствуют и такие цифры. Вес головного мозга взрослого человека, как правило, составляет 2-2,5 процента веса тела. В то же время мозг потребляет 1/ 5или даже 1/ 4часть от всего кислорода, который расходует человеческий организм.

В душной комнате нам плохо думается. Это испытывал, по-видимому, каждый. Некоторые люди особенно тяжело переносят нехватку кислорода. А наши дети? Они еще хуже переносят кислородную недостаточность. И это не случайно. У ребенка до четырехлетнего возраста около половины потребляемого организмом кислорода расходует мозг.

Мозговая ткань — самая чувствительная к наркотикам и этиловому спирту. Даже небольшие концентрации алкоголя угнетают ее дыхание...

Исследователи рассчитали, что запасы кислорода, растворенного в крови, в кровеносных сосудах головного мозга и в самой ткани, весьма ограничены. Всего на 10 секунд хватает ему собственных ресурсов. Если кислород не поступает с током крови, то очень скоро может наступить биохимическая катастрофа.

А собственно говоря, для чего мозговой ткани нужно много кислорода?

Вероятно, для того, чтобы при этом совершалась работа, мозг мог жить. И вот тут мы встречаемся с явлением, которое характерно только для мозга.

Чтобы совершать работу, нужно сжигать какое-то топливо. Вот таким топливом, почти единственным, для мозга служит глюкоза. Кислород, главным образом, и расходуется на окисление этого вещества. Конечные продукты превращения глюкозы — углекислота и вода. Однако при этом образуется другой универсальный источник энергии — молекула АТФ. Она и обеспечивает практически все энергетические затраты мозга.

Мозг в определенном смысле бессребреник. Он не имеет никаких сколько-нибудь солидных запасов глюкозы и живет, как говорится, сегодняшним днем.

Убедиться в этом можно на простом, опыте. Обычной безопасной бритвой нарежем тончайшие ломтики внутренних органов лабораторных мышей: печени, почек, мышц. Срезы коры головного мозга сделать труднее, но можно.

Поместим срезы каждого органа отдельно в физиологический раствор, налитый в маленькие сосуды объемом несколько кубических сантиметров каждый. К сосудикам присоединим стеклянные манометры с делениями. В манометр нальем небольшое количество специально приготовленной и окрашенной жидкости. Теперь всю нашу конструкцию опустим в ванну с теплой водой, но так, чтобы манометр был снаружи ванны, а сосудик — внутри ее. Температура воды в ванне 37 градусов, то есть близка к температуре тела лабораторного животного.

Срезы органов дышат и потребляют кислород. Объем газа в сосудике уменьшается, и это отражается на показаниях манометра. Столбик жидкости ползет кверху. Конечно, медленно, но вполне заметно. Таким образом можно рассчитать, сколько кубических миллиметров кислорода поглотилось навеской ткани в 100 миллиграммов за одну минуту.