Метаболизм сердца. Ишемическая болезнь сердца

Метаболизм сердца. Ишемическая болезнь сердца.[pic 1]

Рисунок 1. Метаболизм ЖК в миокардиоцитах.

Оказавшись внутри клеток, ЖК этерифицируются коферментом А в ацил-КоА, который, в свою очередь, может быть этерифицирован для хранения в виде триацилглицеридов или транспортирован на внешнюю мембрану митохондрий, где он переносится карнитин-зависимой системой в межмембранное пространство. В этом процессе ацильная группа конденсируется с карнитином и отделяется от CoA с образованием ацилкарнитина с помощью карнитинпальмитоилтрансферазы I. Затем он связывается с ацилкарнитиновой транслоказой, которая транспортирует его в матрицу митохондрий и преобразуется в ацетил-КоА, который входит в цикл TCA. Этот процесс также дает NADH и FADH2 и несколько восстановительных эквивалентов, которые могут быть использованы в дыхательной цепи для выработки АТФ путем окислительного фосфорилирования. FA: жирная кислота; TCA: трикарбоновая кислота.

Например, при сравнении пальмитата с глюкозой полное окисление 1 молекулы пальмитата дает 105 молекул АТФ и требует 46 атомов кислорода, в то время как 1 молекула глюкозы генерирует 31 молекулу АТФ и использует 12 атомов кислорода. Таким образом, несмотря на то, что FA явно дает большее количество АТФ, это происходит за счет большей потребности в кислороде [39]. Кроме того, β-окисление FA вызывает большее перекисное окисление липидов за счет увеличения доставки NADH и FADH2 в цепь переноса электронов и образования супероксидного аниона.

Кроме того, повышенный уровень свободных ЖК вреден для ишемизированного миокарда, усиливая повреждение клеток. В первые часы острого инфаркта миокарда (ОИМ) свободные ЖК могут действовать как детергенты на клеточную мембрану кардиомиоцитов.

Ишемия относится к недостатку кислорода из-за недостаточной перфузии, которая возникает в результате дисбаланса между спросом и предложением кислорода.

Стенокардия – клинический синдром, обусловленный ишемией миокарда (ИМ).[pic 2]

Figure 2. Mechanisms involved in the genesis of ventricular arrhythmias in the ischemic myocardiocyte. SR: sarcoplasmic reticulum; NCX: Na+/Ca2+ exchanger; ROS: reactive oxygen species; FFA: free fatty acids; P: phosphate

Серьезные метаболические изменения начинаются через несколько секунд после коронарной окклюзии: высокоэнергетические фосфаты гидролизуются, внутриклеточный рН снижается вследствие активации анаэробного гликолиза, а внеклеточный уровень калия повышается. Последнее длится примерно 10 минут, в течение которых мембранный потенциал покоя уменьшается, приближаясь к пороговому потенциалу срабатывания, тем самым ускоряя электрическую проводимость. Внутриклеточный ацидоз также приводит к увеличению цитозольного кальция, способствуя ранней и поздней деполяризации, а также пространственным и временным колебаниям продолжительности потенциалов действия. Кроме того, ишемия приводит к дефосфорилированию коннексина-43 в щелевых соединениях, что ухудшает межклеточную электрическую связь и анизотропию. Наконец, симпатическая стимуляция не только способствует высвобождению кальция из саркоплазматического ретикулума, но и стимулирует липолиз, повышая уровень циркулирующего свободного ЖК и, следовательно, предрасполагая к аритмогенезу, вызванному ишемией.

Congenital abnormalities of the left coronary artery may cause myocardial ischemia and infarction in infancy.

Снижение способности крови переносить кислород, как при тяжелой анемии или в присутствии карбоксигемоглобина, является редкой причиной ИМ. Две или более причины ишемии будут сосуществовать, такие как увеличение потребности в кислороде из-за гипертрофии левого желудочка и уменьшение подачи кислорода, вторичное по отношению к коронарному атеросклерозу.

Основным клиническим проявлением ишемии миокарда является систолическая и/или диастолическая дисфункция. Показано, что локальное нарушение сократительной способности миокарда не всегда определяется некрозом клеток и кардиосклерозом, так как улучшение коронарной перфузии может привести к восстановлению сократительной функции миокарда.