Накопление Са2+ в митохондриях

Накопление Са2+ в митохондриях имеет ряд патогенных последствий. В числе главных следует назвать разобщение окислительного фосфорилирования, что снижает аэробный выход АТФ и препятствует восстановлению адекватного энергообеспечения реперфузируемого миокарда (смотрите таблицу Динамика содержания АТФ (мкмоль/т сырой ткани) в сердце при его локальной ишемии и последующей реперфузии (M ± m)); ток жидкости в митохондрии (вслед за Са2+ по градиенту осмотического давления); набухание и нередко «осмотический разрыв» органелл. Кроме того, массированный захват Са2+ митохондриями сопровождается выходом из них ионов К+, что ведет к развитию аритмий, в том числе фибрилляции желудочков сердца [Алабовский В. В. и др., 1983].

В связи с приведенными выше фактами возникает вопрос о механизмах накопления Са2+ в митохондриях.

Анализ собственных наблюдений и данных литературы позволяет отнести к числу ведущих среди них следующие:

  1. увеличение трансмембранного потенциала митохондрий в связи с реперфузионной гипероксией миокарда и активацией в них процессов транспорта электронов, т. е. является следствием усиления свободного окисления, не сопряженного с фосфорилированием в результате разобщения этого процесса ионами Са2+. Доказательством в пользу такого допущения являются данные о прекращении захвата Са2+ митохондриями и даже выходе из них уже накопленных ионов при подавлении свободного окисления. Эти факты свидетельствуют также о том, что так называемый кислородный и кальциевый парадоксы, наблюдаемые при постишемическом (или постгипоксическом) возобновлении коронарного кровотока (реоксигенации), представляют собой два взаимосвязанных проявления одного процесса — постишемической реперфузии (или постгипоксической реоксигенации);
  2. повышение содержания в митохондриях неорганического фосфата в связи с низкой сопряженностью окислительного фосфорилирования и малым включением Фн в АТФ, что стимулирует вход Са2+ в органеллы;
  3. выход избытка ионов водорода из митохондрий в гиалоплазму, сочетающийся с транспортом Са2+ в органеллы в связи с действием механизма Н+ — Са2+-противотока.

Поэтому важно заметить, что начальный этап ПРП сопровождается усилением внутриклеточного ацидоза, о чем свидетельствует увеличение содержания в кардиоцитах восстановленных форм НАД и НАДФ (смотрите таблицу Динамика содержания (% от фоновой величины) окисленных форм пиридиннуклеотидов (суммарно НАД и НАДФ) в сердце при его локальной ишемии и последующей реперфузии (M ± m) и рисунок Динамика содержания окисленных форм).

Таким образом, возобновление коронарной перфузии в ранее ишемизированном участке миокарда характеризуется на начальном этапе периода ПРП значительной потерей кардиоцитами ионов К+, накоплением в них Na+, Са2+ и Н2О.

Выраженность дисбаланса ионов и жидкости прямо коррелирует с длительностью предшествующего периода ИшМ и является одним из важных критериев масштаба и степени повреждения сердца.

«Коронарная и миокардиальная недостаточность»,
Л.И.Ольбинская, П.Ф.Литвицкий

Читайте далее: