В последние годы широкое практическое применение нашли способы определения активности специфической миокардиальной МВ-фракции КФК в плазме крови при различных заболеваниях сердца. Эти методы основаны на том, что кинетика и уровень активности МВ-изофермента в плазме крови в существенной мере отражают степень, масштаб и динамику повреждения миокарда [Фролькис P. A., 1979; Виноградов А. В. и др., 1981;…
Главная / Коронарная и миокардиальная недостаточность / Механизмы повреждения сердца при коронарной и миокардиальной недостаточности /
Нарушение транспорта энергии АТФ
Результаты исследования процесса энергообеспечения сердца при его ишемии показали, что существенные нарушения развиваются не только на этапе синтеза АТФ, но и вследствие повреждения механизмов транспорта энергии от мест ее продукции к эффекторным структурам.
В связи с этим может возникнуть такая ситуация, когда сердечная деятельность нарушается, несмотря на достаточно высокий общий уровень макроэргических соединений в миокарде.
Это является результатом того, что содержание АТФ в регионах его интенсивного расходования (миофибриллы, СПР, сарколемма) быстро снижается и его недостаточно для эффективного функционирования структур, а пополнение запаса АТФ за счет доставки его энергии из митохондрии замедляется или становится невозможным.
Это является результатом повреждения ферментных механизмов транспорта энергии макроэргических фосфатов, главным образом АТФ-АДФ-транслоказы и креатинфосфокиназы (КФК).
АТФ-АДФ-транслоказа расположена на внутренней мембране митохондрий, обеспечивает перенос молекул АТФ из их матрикса в цитозоль на АДФ в соотношении 1:1. Таким образом, этот фермент обеспечивает взаиморегуляцию интенсивности продукции АТФ и ее использования эффекторными структурами клетки.
W. Jacobus, A. Lechninger (1973) и В. А. Сакс и соавт. (1975) доказали наличие в клетках миокарда креатин-фосфокиназной системы, обеспечивающей доставку макроэргических фосфатов от митохондрий к местам их утилизации. КФК представляют собой комплекс изоферментов, связанных с различными структурами клетки. Около 30% клеточной активности КФК определяется в митохондриях и в среднем 20 % — в миофибриллах [Сакс В. А. и др., 1975].
Суммарная активность КФК в клетках миокарда составляет в среднем около 1000 ME на 1 г сырой ткани. Центральную роль в транспорте и распределении энергии в кардиоцитах играет митохондриальная КФК, которая функционально прямо сопряжена с адениннуклеотид-транслоказой (АТФ-АДФ-транслоказой).
КФК сарколеммы участвует в поддержании трансмембранного переноса ионов. КФК миофибрилл и других субклеточных органелл контролирует скорость регенерации АТФ и удаление АДФ в непосредственной близости от мембранных АТФаз. Лимитируется скорость КФК реакции главным образом концентрациями креатина и АТФ.
Повреждение миокарда обусловливает, с одной стороны, подавление активности КФК, с другой — создает условия для выхода фермента из кардиоцитов. В эксперименте выявлена тесная корреляция между активностью КФК и снижением коронарного кровотока. Так, окклюзия венечной артерии сердца у собак, вызывая понижение тока крови на 50% от исходного уровня, сопровождалась падением активности КФК более чем на 40%.
Показано, что гипоксия непосредственно снижает кинетические свойства КФК. Существенным фактором, обусловливающим изменение активности КФК (как и многих других ферментов), является ее связь с мембраной. Это в свою очередь в значительной мере зависит от содержания в клетке АТФ.
Усиление гидролиза АТФ и накопление внутриклеточного неорганического фосфата усиливает процесс солюбилизации КФК. Так, повышение содержания неорганического фосфата с 5 до 30 нмоль увеличивает солюбилизацию митохондриальной КФК на 75% [Vial С. et al., 1979].
Это наблюдение позволяет говорить о том, что нарушение транспорта энергии АТФ от митохондрии к эффекторным структурам может быть результатом не только снижения кинетических параметров КФК, но и нарушения энергозависимой связи фермента с клеточными мембранами.
«Коронарная и миокардиальная недостаточность»,
Л.И.Ольбинская, П.Ф.Литвицкий
