2) более низкая
3) одинаковая
4) меняется в зависимости от функционального состояния ЦНС
Правильный ответ: более высокая. Нервный центр, особенно структуры головного мозга, быстрее утомляется и значительно чувствительнее к недостатку кислорода, чем изолированное нервное волокно. Это связано с тем, что деятельность центра определяется не только проведением возбуждения по аксонам, но и последовательной передачей сигналов через множество синапсов, требующей постоянного синтеза и выделения медиаторов, работы ионных насосов и поддержания мембранного потенциала.
При функциональной нагрузке в синапсах постепенно истощаются запасы нейромедиаторов, накапливаются продукты обмена, изменяется соотношение возбуждающих и тормозных влияний. Поэтому утомление нервного центра развивается преимущественно на уровне синаптической передачи и имеет защитное значение, ограничивая чрезмерную активность нейронных сетей. При гипоксии эти процессы резко ускоряются: нарушение аэробного энергообмена приводит к дефициту АТФ, дисфункции Na+/K+-АТФазы, деполяризации мембран, расстройству высвобождения медиаторов и прекращению интегративной деятельности центра.
| Критерий | Нервный центр | Нервное волокно |
|---|---|---|
| Основное функциональное свойство | Анализ и интеграция сигналов, формирование ответной реакции через синаптические контакты | Проведение потенциала действия по аксону |
| Причина большей утомляемости | Истощение медиаторных ресурсов, изменение возбудимости нейронов, накопление метаболитов и развитие защитного торможения | Преимущественно поддержание ионных градиентов; синаптического этапа передачи нет |
| Потребность в кислороде | Высокая из-за постоянной электрической активности, интенсивного обмена и работы многочисленных синапсов | Ниже, особенно при кратковременном проведении импульсов и сохранности энергетического обеспечения аксона |
| Ранние проявления гипоксии | Нарушение внимания и сознания, расстройства координации, изменения электроэнцефалограммы, снижение интегративной активности | Замедление или блок проведения при более выраженной и длительной гипоксии |
| Наиболее уязвимые структуры | Кора головного мозга, гиппокамп, клетки Пуркинье мозжечка и нейроны с высокой метаболической активностью | Аксон и миелиновая оболочка; повреждение обычно развивается позднее либо при тяжелой ишемии |
| Функциональный результат | Рано нарушаются рефлекторная деятельность, сознание и сложные формы поведения | Преимущественно нарушается передача импульса по соответствующему нерву или проводящему пути |
| Восстановление | Возможна быстрая обратимость функциональных нарушений при устранении гипоксии, но длительная ишемия вызывает необратимое повреждение нейронов | При сохранности аксона и оболочек проведение может восстановиться после нормализации энергетического обмена |
С практической точки зрения раннее нарушение сознания и высших нервных функций является признаком высокой чувствительности центральной нервной системы к гипоксии. Сохранение отдельных периферических рефлекторных или проводниковых реакций не исключает уже выраженной дисфункции головного мозга. При длительной гипоксии различия между центрами и волокнами уменьшаются, поскольку энергетический дефицит повреждает нейроны, аксоны и миелин. Поэтому своевременное восстановление оксигенации и перфузии имеет решающее значение для предупреждения необратимого неврологического повреждения.