Лекция "биохимия миокардиоцитов"

"БИОХИМИЯ МИОКАРДИОЦИТОВ"

1. 
   Биохимические основы функционирования миокарда.
   
2. 
   Особенности энергообразования в миокарде.
   
3. 
   Биохимические механизмы нарушения энергообразования в миокарде.
   
4. 
   Биохимические механизмы повреждения мембранных структур миокардиоцитов при недостатке кислорода (гипоксия, ишемия).
   

В мышечных клетках сердца - миокардиоцитах - происходят 5 основных взаимосвязанных процессов:

1. 
   Процесс ВОЗБУЖДЕНИЯ, который реализуется в сарколеммальной мембране. Сущность данного процесса состоит в том, что под влиянием импульса свойства мембраны сарколеммы меняются и она становится проницаемой для ионов. Натрий и кальций движется внутрь клетки по градиенту концентрации, что вызывает деполяризацию мембраны - потенциал действия. Затем из клетки выходит калий. Происходит реполяризация мембраны. В дальнейшем, благодаря работе К-Na,-насоса и Na-Са-ионообменного механизма восстанавливается градиент концентрации катионов в клетке и она вновь становится способной к воспроизведению следующей волны возбуждения.
   

2. 
   Процесс СОПРЯЖЕНИЯ возбуждения с сокращением и расслаблением. Сущность сопряжения состоит в том, что во время процесса деполяризации в сарколемму проникают ионы кальция. Их поступление в миофибриллы приводит к взаимодействию между актиновыми и миозиновыми волокнами и развитию сокращения. Далее кальциевые насосы обеспечивают быстрое удаление кальция из клетки.
   

Кальций сопрягает сокращение и гликогенолиз. Сразу после начала мышечного сокращения гликогенолиз возрастает в несколько сотен раз. Это происходит благодаря активации киназы фосфорилазы ионами кальция. Он же инициирует и мышечное сокращение. Бета-субъединица фосфорилазы связывает 4 иона кальция и идентична кальций-связывающему белку кальмодулину. Кальмодулин имеет сходство с мышечным кальций-связывающим белком - трапонином С. Таким образом, активация мышечного сокращения и гликогенолиза осуществляется одним и тем же кальций связывающим белком.

3. 
   Процесс СОКРАЩЕНИЯ и РАССЛАБЛЕНИЯ идет в миофибриллах и состоит в том, что кальций соединяется с регуляторным белком тропонином. Это устраняет тропониновую депрессию взаимодействия между актиновыми и миозиновыми волокнами, образуя актомиозиновые мостики, которые развивают тянущую силу и тем самым реализуют сокращение.
   

4. 
   Процесс СТРУКТУРНОГО обеспечения миокардиальной клетки. Своевре-менное образование и обновление структур миокардиальной клетки: синтез белка и нуклеиновых кислот. Важность этого процесса вытекает из следующих обстоятельств: период полужизни мембран митохондрий, миофибрилл составляет 2 - 12 дней и их обновление необходимо для устойчивого функционирования миокардиальной клетки.
   

5. 
   Процесс ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ миокардиоцитов является биохимической основой функционирования миокардиоцитов, т.е. от него зависят все остальные функции миокарда.
   

ЭНЕРГООБРАЗОВАНИЕ В МИОКАРДЕ

В основных чертах процесс энергообразования в сердца не имеет принципиальных отличий от общей схемы энергетического обмена в организме. Источник энергии для сокращения сердца является АТФ, который образуется за счет:

1. 
   Окислительного фосфорилирования,
   
2. 
   Гликолиза,
   
3. 
   Креатинфосфата,
   
4. 
   Миоаденилаткиназной реакции.