Лекция "биохимия миокардиоцитов"
Окислительное фосфорилирование
жүктеу/скачать 112 Kb.
|
| 1. Окислительное фосфорилирование. Для окислительного фосфорили-рования требуется много кислорода, поэтому мышцы обладают способностью резирвировать кислород в миоглобине. Субстратами для синтеза энергии могут использоваться жирные кислоты, углеводы и аминокислоты. Цикл Кребса в миокарде так же как и в других тканях является общим путем окисления белков, жиров и углеводов. Этот процесс является аэробным и не может протекать в других условиях. Энергия накапливается в виде макроэргических соединений, основными из которых являются АТФ и креатинфосфат (КФ). Однако энергетический процесс в миокарде имеет и отличительные особенности, которые обеспечивают специфику метаболизма миокарда, его высокую чувствительность к кислородному голоданию.
- Поскольку сердце не имеет запасов субстратов для образования энергии, поэтому надежность энергоснабжения сердца обеспечивается использованием миокардом широкого диапазона субстратов. В норме в аэробных условиях основными субстратами для синтеза АТФ в миокарде являются высшие жирные кислоты (ВЖК), они дают 67% энергии, 16,5% приходится на молочную кислоту, 8% АТФ образуется из глюкозы. Метаболизм аминокислот, ПВК и кетоновых тел в совокупности обеспечивает продукцию около 10% от общего пула АТФ. Они в различных метаболических путях трансформируются до ацетил-КоА, затем включаются в цикл Кребса и тканевое дыхание. - Особое место в энергетики миокарда занимает молочная кислота, которая через образование ПВК поступает в цикл Кребса. Вспомним особенность лактатдегидрогеназы в сердце (изоформа ЛДГ-1,2). Этот изофермент в миокардиоцитах работает только в одном направлении: окисляет молочную кислоту в ПВК при участии НАД+, поэтому сердечная ЛДГ может работать только в аэробных условиях, так как уже малые концентрации пирувата ингибируют работу ЛДГ-1,2 , что препятствует образованию молочной кислоты в миокардиоцитах и способствует более полному окислению пирувата (через ацетил-КоА) в цикле Кребса (ЦТК). Этим объясняется высокая чувствительность миокарда к гипоксии. Поэтому поступающая из крови молочная кислота в миокарде быстро восстанавливается в ПВК, который является субстратом цикла Кребса и идет на образование энергии. Поэтому, лактат особенно важное место как субстрат для образования энергии в миокарде приобретает во время физической (мышечной) работы. Образующийся в процессе гликолиза в мышцах лактат поступает в миокард и его доля в энергетике миокарда возрастает до 65-90%. - Специфической особенностью энергетического обмена миокарда является высокий уровень использования свободных жирных кислот, особенно натощак и в состоянии покоя. На окисление ВЖК может расходоваться 60-70% потребляемого сердцем кислорода. При физической нагрузке относительный вклад свободных ВЖК в энергетику уменьшается, а доля лактата возрастает. Однако на образование одного и того же количества АТФ в миокарде при использовании ВЖК требуется больше кислорода, чем при окислении глюкозы. Это особенно важно при ограничении доставки кислорода, когда использование глюкозы более выгодно. Таким образом, процесс энергообеспечение миокарда наиболее эффективно может осуществляться в аэробных условиях. Высокая чувствительность миокарда к кислородному голоданию определяется следующими особенностями метаболизма: 1. Основным субстратом для образования АТФ в сердечной мышцы являются высшие жирные кислоты, окисление которых требует большого количества кислорода и может протекать только в аэробных условиях (бета-окисление, цикл Кребса), 2. В миокарде преобладают изоформы ЛДГ-1,2, которые ингибируются пируватом, поэтому анаэробный гликолиз в сердечной мышце является неэффективным и не может обеспечить энергией работу сердца. жүктеу/скачать 112 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|