его сила сокращений кардиомиоцитов уменьшается;

3) состояние сократительных белков — актина и миозина. Большое значение имеет взаиморасположение актиновых и миозиновых миофиламентов. Оно лежит в основе зависимости, определяемой законом Франка-Старлинга. При очень сильном растяжении мышечных волокон количество образующихся актомиозиновых "мостиков" уменьшается — указанный закон не "срабатывает", сила сокращений сердца падает;

4) концентрация АТФ, энергия гидролиза которого обеспечивает скольжение мышечных филаментов относительно друг друга.

27.39. Что лежит в основе расслабления кардиомиоцитов? Какие механизмы обеспечивают удаление ионов кальция из саркоплазмы волокон миокарда? Что может быть причиной нарушений расслабления сердечной мышцы?

Основной процесс, определяющий расслабление кардиомиоцитов, — это удаление ионов Кальция из саркоплазмы, в результате чего концентрация Са2+ в ней уменьшается и становится ниже 10"7 моль/л. При этом комплексы Са2+ с тропонином С распадаются, тропомиозин смещается по отношению к актиновым филаментам и закрывает их активные центры — сокращение прекращается.

Существует три механизма удаления ионов Са2+ из саркоплазмы кардиомиоцитов:

1) Са-насосы плазматической мембраны и саркоплазматического ретикулума. Удаляют Са2+ во внеклеточную среду и цистерны саркоплазматического ретикулума. Составной их частью является Са-АТФ-аза, которая для осуществления активного транспорта ионов Са2+ использует энергию АТФ;

2) Ыа-Са-обменный механизм. Удаляет ионы Са2+ во внеклеточную среду. Является разновидностью вторичного активного транспорта (антипорта). Использует энергию градиента концентраций ионов натрия по обе стороны плазматической мембраны, поэтому зависит от работы Na-K-насоса, создающего этот градиент;

3) Са-аккумулирующая функция митохондрий. Активируется только при значительном повышении содержания ионов Са2+ в саркоплазме, что чаще всего бывает в условиях патологии. Удаление Са2+ из

378

379

саркоплазмы в матрикс митохондрий происходит за счет энергии, освобождающейся в процессе транспорта электронов по дыхательной цепи. Использование этой энергии на активный транспорт ионов Са2+ в митохондрии является альтернативой окислительному фосфорилиро-ванию.

Основными причинами нарушений расслабления кардиомиоцитов являются:

а) дефицит АТФ. При этом нарушается энергообеспечение Са- и

Na-K-насосов, а также не происходит расщепление образовавшихся в

процессе сокращения актомиозиновых "мостиков";

б) нарушение работы Са-транспортирующих систем. Известны

наследственно обусловленные дефекты белков Са-насосов, приводящие к развитию кардиопатии.

Нарушения расслабления кардиомиоцитов проявляются развитием мышечных контрактур.

27.40. Каково значение АТФ в обеспечении функций клеток

миокарда? Чем могут быть обусловлены нарушения энергетического обмена в сердечной мышце?

Энергия гидролиза АТФ в функционирующих кардиомиоцитах обеспечивает:

1) механическую работу сокращений миофибрилл (скольжение миофиламентов относительно друг друга);

2) осмотическую работу — активный транспорт ионов Са2+, Na+, К+ против градиентов концентраций (работа ионных насосов);

3) фосфорилирование белков Са-каналов, фосфоламбана (белка Са-насосов саркоплазматического ретикулума).

Расстройства энергообеспечения кардиомиоцитов могут быть связаны с нарушениями:

а) ресинтеза АТФ (гипоксия, голодание, дефицит витаминов,

уменьшение активности ферментов энергетического обмена);

б) транспорта АТФ из митохондрий к местам его использования

(нарушения креатинкиназной транспортной системы);

в) утилизации АТФ (уменьшение АТФ-азной активности структур кардиомиоцитов).

27.41. Дайте сравнительную характеристику гипо- и гиперкальциевого вариантов недостаточности сердца.

Современный уровень знаний о молекулярных механизмах сократительной функции сердца позволяет выделить два принципиально разных патогенетических варианта недостаточности сердца: гипокаль-циевый и гиперкальциевый, для которых характерно соответственно уменьшение и увеличение концентрации ионов Ca2t в саркоплазме кардиомиоцитов.

ГипОкальциевый вариант развивается в результате нарушений возбуждения и электромеханического сопряжения в волокнах миокарда. Это бывает при аритмиях (брадикардии разного происхождения, блокады), кратковременной ишемии миокарда (нарушается фосфорилирование Са-каналов в результате дефицита АТФ), ацидозе (блокада Са-каналов ионами водорода), гипокальциемии. Проявляется уменьшением силы сердечных сокращений. Основной принцип лечения — повышение содержания ионов Са2+ в саркоплазме кардиомиоцитов во время систолы сердца. Для этого используют: а) сердечные гликозиды; б) катехоламины и р-адреномиметики; в) парные электрические стимулы.

Гиперкальциевый вариант развивается в результате усиленного поступления ионов Са2+ в саркоплазму кардиомиоцитов из внеклеточной среды (все виды повреждения сарколеммы, при которых повышается ее проницаемость) или вследствие нарушений удаления Са2+ из саркоплазмы (дефи