Химические изменения в нерве в покое и при проведении возбуждения

Нерв в состоянии покоя потребляет кислород и выделяет углекислоту. Если один участок нерва поместить в атмосферу азота, а другой оставить в воздухе, то уже через несколько минут можно обнаружить, что поверхность нерва, лишенная кислорода, приобретает электроотрицательный заряд. Объясняется это тем, что в бескислородной среде вследствие изменения обменных процессов нарушается работа натрий-калиевого насоса, в результате чего происходит прогрессирующая деполяризация мембраны нервных волокон. Примерно через l/₂ ч потенциал покоя падает настолько, что проведение нервных импульсов на этом участке нерва полностью прекращается. При возвращении нерва в атмосферу кислорода потенциал покоя быстро восстанавливается и даже на некоторое время становится больше исходной величины. Одновременно восстанавливается и проведение возбуждения.

Возбуждение нерва сопровождается повышением потребления кислорода, причем по мере увеличения частоты раздражения поглощение кислорода возрастает (рис. 50). Вместе с тем отмечаются увеличение распада богатых энергией фосфорных соединений — аденозиктрифосфата и креатинфосфата и повышенное образование молочной кислоты (за счет анаэробного расщепления глюкозы и гликогена).

При возбуждении усиливается также белковый обмен в нервных волокнах, о чем свидетельствует, в частности, выделение значительных количеств аммиака. Предполагают, что аммиак образуется в результате расщепления глутамина. Интенсивное раздражение нерва вызывает, кроме того, усиление обмена нуклеиновых кислот и фосфолипидов.

При раздражении большинства мякотных нервных волокон из них высвобождается ацетилхолин, из безмякотных симпатических нервных волокон—норадреналин.

Наличие ацетилхолина в одних нервных волокнах и норадреналина в других свидетельствует о химической-гетерогенности разных типов нервных волокон.

В нервных окончаниях ацетилхолин и норадреналин являются химическими передатчиками нервного импульса — медиаторами.

Синтезируемые в соме нервных клеток медиаторы диффундируют вдоль этих волокон к нервным окончаниям, из которых они и выделяются при возбуждении.