Изменения энергетического метаболизма кардиомиоцитов при ишемии

11 Июля в 12:10 2156 0


При возникновении ишемии в кардиомиоцитах не происходит адекватного синтеза креатинфосфата и АТФ, концентрация последней прогрессивно и быстро падает, активируется анаэробный гликолиз, при котором из пирувата синтезируется лактат и лишь 2 молекулы АТФ. Анаэробный гликолиз не может покрыть энергетические потребности кардиомиоцита, так как способен обеспечить синтез не более 5% от необходимого количества АТФ. Избыток лактата поступает из клетки и служит надежным признаком ишемии миокарда.

Повышение концентрации лактата и гидролиз АТФ приводят к развитию ацидоза и накоплению аденозинмонофосфата (АМФ). Ацидоз и АМФ активируют киназу, тормозящую ацетил-КоАкарбоксилазу, что приводит к уменьшению образованич малонил-КоА и, следовательно, к повышению активности КПТ-1. По этой причине митохондрии начинают поглощать большое количество ЖК, в результате чего образуется большое количество ацетил-КоА и НАДН, увеличивается отношение ацетил-КоА и НАДН/НАД+, что резко тормозит пируват дегидрогеназу и разобщает гликолиз от окисления пирувата. Таким образом, при ишемии происходит "переключение" метаболизма кардиомиоцита на использование преимущественно ЖК в ущерб окислению других субстратов (глюкозы). 

Хотя полное окисление ЖК до СО2 обеспечивает синтез большего количества молекул АТФ в расчёте на одну молекулу СО2, чем полное окисление глюкозы, но оно требует на 15% больших затрат молекулярного кислорода в расчёте на одинаковую длину углеродной цепи (рис. 1). По этой причине «кислородная стоимость" молекулы АТФ, полученной от окисления глюкозы, ниже, чем у молекулы, полученной от окисления ЖК. В связи с этим окисление глюкозы — предпочтительный путь метаболизма кардиомиоцита в условиях ишемии, так как позволяет более эффективно расходовать остаточный кислород. 


Эффективность использования кислорода при окислении различных субстратов
Рис. 1. Эффективность использования кислорода при окислении различных субстратов

В условиях недостатка кислорода замедляется работа дыхательной цепи и цикла Кребса, постепенно снижается образование ацетил-КоА, падает скорость окисления не только глюкозы, но и ЖК. В результате в клетке накапливаются недоокисленные ЖК, усиливающие разобщение тканевого дыхания, способствующие развитию ацидоза и нарушению деятельности клеточных мембран. Накопление лактата, ЖК и протонов приводит к изменению деятельности ионных насосов, перегрузке кардиомиоцитов, а затем - на их сократимость. Необходимость использовать остаточные количества АТФ на восстановление и поддержание трансмембранных ионных градиентов приводит к дальнейшему усугублению нарушений сократительной функции кардиомиоцитов.

В связи с этим основная задача метаболической терапии ИБС - торможение окисления свободных ЖК и "переключение" метаболизма кардиомиоцита на окисление глюкозы, что позволяет более эффективно использовать остаточный кислород.

Осадчий К.К.
Метаболические препараты
Похожие статьи
показать еще
 
Клиническая фармакология