Недостаточность энергообеспечения клеток миокарда

Сопровождается расстройством основных процессов, происходящих в клетках миокарда (прежде всего сокращения и расслабления). Она развивается вследствие повреждения следующих механизмов: ресинтеза, транспорта и утилизации макроэргических фосфатных соединений.

Снижение эффективности ресинтеза АТФ, в основном, является следствием подавления процесса окисления углеводов. Это происходит потому, что при действии большинства патогенных факторов в наибольшей мере и прежде всего повреждаются митохондрии. В норме главным источником энергии для миокарда являются высшие жирные кислоты (ВЖК), Так, при окислении одной молекулы пальмитиновой кислоты (содержащей 16 атомов углерода) образуется 130 молекул АТФ.

В результате повреждения миокарда или чрезмерного длительного увеличения нагрузки на него окисление ВЖК в митохондриях нарушается и ресинтез АТФ снижается. Это является результатом действия следующих патогенетических факторов: -увеличения концентрации восстановленных метаболитов и кофакторов (например, HAДH₂, HAДФH₂), понижения в кардиомиоцитах напряжения кислорода, - уменьшения в клетках миокарда уровня флавопротеидов, - снижения в кардиомиоцитах активности ацетил- Ко.А- карнитинтрансферазы (в результате этого в цитозоле клеток растет концентрация ацетил-КоА, увеличивается синтез и количество триглицеридов (а накопившийся в клетках ацетил-КоА, помимо указанных выше эффектов, ингибирует образование ацильных эфиров ВЖК, в результате чего последние не могут проникнуть в митохондрии и покидают кардиомиоциты), - подавления тканевого дыхания избытком недоокисленных промежуточных продуктов метаболизма ВЖК.

Основным источником АТФ при этом становится гликолитический путь расщепления глюкозы. Однако он в 18 раз менее эффективен, чем её митохондриальное окисление, и не может в достаточной мере компенсировать дефицита макроэргов.

Нарушение механизмов транспорта энергии в кардиомиоцитах. СН может развиваться даже на фоне нормального или незначительного снижения уровня АТФ в миокарде. Это обусловлено тем, что собственно АТФ не является переносчиком энергии к местам ее использования. В результате этого на фоне высокого содержания АТФ в клетке может развиваться дефицит её в энергорасходующих эффекторных структурах, прежде всего миофибриллах и ЭПС. Причина этого является расстройство системы транспорта энергии от мест ее продукции к эффекторным органеллам при помощи креатинфосфата (КФ) с участием ферментов: АТФ – АДФ – транслоказы (обеспечивающей транспорт энергии АТФ из матрикса митохондрий через внутреннюю мембрану) и митохондриальной креатинфосфаткиназы (КФК), локали- зующейся на внешней стороне внутренней мембраны митохондрий. Она обеспечивает транспорт макроэргической фосфатной связи на креатин с образованием креатинфосфата. Далее КФ поступает в цитозоль. Наличие КФК в миофибриллах и других эффекторных структурах обеспечивает эффективное использование ими КФ для поддержания необходимой концентрации АТФ.

Система транспорта энергии в кардиомиоцитах существенно повреждается факторами, определяющими развитие СН. При действии патогенных агентов, вызывающих СН, вначале и в большей степени в клетках миокарда понижается концентрация КФ, а затем и в меньшей мере – АТФ. Кроме того, развитие СН сопровождается массивной потерей КФК кардиомиоцитами. Об этом свидетельствует увеличение активности сердечных изоэнзимов КФК в сыворотке крови. Учитывая, что основная доля АТФ – около 90 % общего количества – потребляется в реакциях, обеспечивающих контрактильный процесс (около 70 % - используется при сокращении миокарда, 15 % - для транспорта ионов Са²⁺ в ЭПР и обмена катионов в митохондриях, 5 % - для активного переноса ионов Na⁺ через сарколемму), повреждение механизма доставки АТФ к эффекторному аппарату клеток миокарда способствует быстрому и существенному снижению его сократимости.

Нарушение механизмов использования («утилизации») энергии АТФ. СН может развиваться также в условиях достаточной продукции и транспорта АТФ в кардиомиоцитах. Это является следствием повреждения ферментных механизмов утилизации энергии в клетках миокарда, главным образом, за счет снижения активности АТФаз. Прежде всего, это относится к АТФазе миозина, K⁺-Na⁺ - зависимой АТФазе спрколеммы, АТФазе «кальциевой помпы» ЭПР. В результате этого энергия АТФ не может использоваться эффекторным аппаратом клеток миокарда. Нарушение обеспечения кардиомиоцитов энергией на этапах её продукции, транспорта и утилизации может быть как инициальным механизмом снижения сократительной функции сердца, так и существенным фактором нарастания её депрессии.

Дата добавления: 2015-03-29