Чтение онлайн

энергетические потребности клетки. Так, при анаэробном расщеплении одной молекулы глюкозы

образуются всего две молекулы АТФ, в то время как при окислении глюкозы до углекислого газа и

воды - 32 молекулы АТФ. Нехватка высокоэнергетических фосфатов (АТФ и креатинфосфата) приводит к нарушению энергозависимого процесса удаления ионов кальция из саркоплазмы

кардиомиоцитов и возникновению кальциевой перегрузки миокарда.

В норме увеличение концентрации Ca2+ в кардиомиоцитах вызывает образование

мостиков между цепочками актина и миозина, что является основой сокращения клеток.

Вслед за этим происходит удаление избытка ионов кальция из саркоплазмы и развитие

диастолы. Кальциевая перегрузка клеток миокарда при его ишемии ведет к остановке

процесса сокращения - расслабления в стадии систолы, формируется контрактура

миокарда – состояние, при котором кардиомиоциты перестают расслабляться. Возникшая

зона асистолии характеризуется повышенным тканевым напряжением, что ведет к

сдавлению коронарных сосудов и связанному с этим усугублению дефицита коронарного

кровотока.

Ионы Са активируют фосфолипазу А2, которая катализирует расщепление фосфолипидов.

В результате этого образуются одна молекула свободной жирной кислоты и одна

молекула лизофосфатида. Свободные жирные кислоты обладают детергентоподобным

действием и в случае избыточного их накопления в миокарде могут повреждать мембраны

кардиомиоцитов. Еще более выраженный кардиотоксический эффект оказывают

лизофосфатиды. Особенно токсичен лизофосфатидилхолин, который может

провоцировать аритмии. В настоящее время роль свободных жирных кислот и

лизофосфатидов в патогенезе ишемического повреждения сердца никем не оспаривается, однако молекулярная природа необратимого повреждения кардиомиоцитов не сводится

только к накоплению этих веществ в клетках сердечной мышцы. Кардиотоксическими

свойствами могут обладать и другие продукты метаболизма, например активные формы

кислорода (АФК).

К АФК относятся супероксидный радикал (O *-

*-

2 ) и гидроксильный радикал O2 , которые

обладают высокой окислительной активностью. Источником АФК в кардиомиоцитах

является дыхательная цепь митохондрий и прежде всего цитохромы, которые в условиях

гипоксии переходят в восстановленное состояние и могут быть донорами электронов,

«передавая» их молекулам кислорода с образованием не молекулы воды, как это

происходит в норме, а супероксидного радикала (O *-

2 ). Кроме того, образование свободных

радикалов катализируется ионами металлов с переменной валентностью (прежде всего ионами

железа), которые всегда присутствуют в клетке. АФК взаимодействуют с молекулами белков и

полиненасыщенных жирных кислот, превращая их в свободные радикалы. Вновь образованные

радикалы могут, в свою очередь, взаимодействовать с другими молекулами белков и жирных

кислот, индуцируя дальнейшее образование свободных радикалов. Таким образом, реакция

может принимать цепной и разветвленный характер. Если пероксидации подвергаются белки

ионных каналов, то происходит нарушение процессов ионного транспорта. Если гидроперекиси

образуются из молекул ферментов, последние теряют свою каталитическую активность.

Образование гидроперекисей полиненасыщенных жирных кислот, входящих в

молекулярную структуру мембранных фосфолипидов, способствует изменению

биологических свойств мембран. В отличие от жирных кислот гидроперекиси являются

водорастворимыми веществами, и появление их в структуре гидрофобного

фосфолипидного матрикса клеточных мембран приводит к формированию пор,

пропускающих ионы и молекулы воды. Кроме того, изменяется активность

мембраносвязанных ферментов.

Процесс возникновения гидроперекисей жирных кислот является одним из звеньев

перекисного окисления липидов (ПОЛ), которое включает в себя свободнорадикальное

образование альдегидов и кетонов - продуктов ПОЛ. Согласно концепции Ф.З. Меерсона, продукты ПОЛ обладают кардиотоксическими свойствами, их накопление в клетке

приводит к повреждению сарколеммы, а также лизосомальных и митохондриальных

мембран. На заключительном этапе повреждения, предшествующем гибели клеток, особая

роль отводится активации протеолитических ферментов. Обычно эти энзимы находятся в

цитоплазме кардиомиоцитов в неактивном состоянии или локализованы внутри лизосом, мембраны которых изолируют их от структурных элементов клетки. В связи с этим в

норме протеазы не оказывают цитотоксического действия. В условиях ишемии перегрузка

кардиомиоцитов ионами кальция и закисление цитоплазмы за счет накопления лактата

приводят к активации внутриклеточных протеаз. Кроме того, повышение проницаемости

лизосомальных мембран под действием фосфолипаз и продуктов ПОЛ способствует

выходу активных протеолитических ферментов в саркоплазму. Конечным звеном этой

патогенетической цепочки является некроз кардиомиоцитов в зоне ишемии и их аутолиз.

Важно отметить, что первыми погибают только те кардиомиоциты, которые отличаются высокой

интенсивностью энергетического метаболизма и соответственно повышенной потребностью в

кислороде. В то же время фибробласты и клетки проводящей системы менее зависимы от

доставки кислорода и сохраняют свою жизнеспособность. Функциональная активность

фибробластов обеспечивает процессы рубцевания.

Клетки проводящей системы, сохраняя жизнеспособность в условиях кислородного

голодания, существенно изменяют свои электрофизиологические характеристики, что

может способствовать возникновению аритмий. В результате повреждения мембран и