27. Роль мышечной ткани в межорганном обмене субстратами

Цикл Кори — совокупность биохимических ферментативных процессов транспорта лактата из мышц в печень, и дальнейшего синтеза глюкозы из лактата, катализируемое ферментами глюконеогенеза.

При интенсивной мышечной работе глюкоза вступает на путь анаэробного гликолиза с образованием лактата.

Лактат не может далее окисляться, он накапливается (при его накоплении в мышцах раздражаются чувствительные нервные окончания, что вызывает характерную ломоту в мышцах). С током крови лактат поступает в печень. Печень является основным местом скопления ферментов глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных соеднений), и лактат идет на синтез глюкозы.

Креатин подвергается фосфорилированию с образованием креатин-фосфата, который после дефосфорилирования (необратимая реакция) превращается в креатинин, выделяющийся с мочой.

Синтез креатина в тканях человека протекает в две стадии. На первой стадии в почках образуется гуанидинацетат:

На второй стадии в печени происходит реакция трансметилирования:

Синтезированный в печени креатин поступает в кровь и доставляется в мышцы. Там он взаимодействует с АТФ, в результате чего образуется макроэргическое соединение креатинфосфат. Эта реакция легко обратима.

В состоянии покоя мышцы накапливают креатинфосфат (его содержание в неработающей мышце в 3-8 раз выше, чем содержание АТФ). При переходе к мышечной работе изменяется направление реакции и образуется АТФ, необходимый для мышечного сокращения.

Образование АТФ при участии креатинфосфата – наиболее быстрый путь генерации АТФ. Запас креатинфосфата обеспечивает интенсивную работу мышц в течение 2 – 5 секунд. За это время человек успевает пробежать 15 – 50 метров. Тем временем включаются другие механизмы образования АТФ: мобилизация мышечного гликогена, окисление субстратов, поступающих из печени и жировой ткани.

Концентрация креатина в крови здоровых взрослых людей составляет приблизительно 50 мкмоль/л; в моче он практически отсутствует. Появление креатина в моче не всегда является симптомом заболевания. Так, у маленьких детей и подростков моча всегда содержит креатин (физиологическая креатинурия). При заболеваниях мышц, когда нарушается образование креатинфосфата, увеличивается содержание креатина в крови и возрастает его экскреция с мочой. 

В результате неферментативного дефосфорилирования креатинфосфата образуется креатинин – ангидрид креатина.

Креатинин – один из конечных продуктов азотистого обмена в организме, он выводится с мочой. Суточное выделение креатинина у здорового человека пропорционально его мышечной массе. Креатинин не реабсорбируется в почечных канальцах, поэтому его суточная экскреция является показателем фильтрационной функции почек. Содержание креатинина в крови снижается при заболеваниях мышц и увеличивается при нарушении функции почек. Выделение креатинина с мочой снижается в обоих случаях.

28. Особенности метаболизма миокарда

 по структуре и свойствам похож на красные скелетные мышцы;

 строго аэробный характер обмена и очень чувствителен к недостатку и О2, и энергии;  основные источники энергии (топливо):

• 70% – ЖК и КТ;

• 30% – углеводы и продукты их распада.

Механизм развития сердечной недостаточности.

Нарушение энергетического метаболизма.

Дефицит O₂ (ишемия, гипоксия, аноксия)

Несоответствие нагрузкифункциональной возможности миокарда

Дефицит субстратов (Гл, ЖК, КТ, лактат, ПВК и др.)

В саркоплазме накапливается Ca²⁺

Митохондрии аккумулируют значительную часть Ca²⁺

Разобщение дыхания и фосфорилирования:

Поступление кальция в митохондрии снижает мембранный потенциал, что приводит к дефициту энергии. Образуется гидроксиапатит, плохо растворимое соединение, уменьшается резерв фосфата.

В миокарде формируется кислородный голод.

Последовательность развития сердечной недостаточности (СН):

Слабая мышечная стенка растягивается (дилатация).

Повышается синтез коллагена рубцевание миокарда препятствует дилатации снижается эластичность.

Ca²⁺ ↑ анаэробный гликолиз ↑образование волокон белого типа гипертрофия миокарда усиление биосинтеза мышечных белков.

Ca²⁺ активирует процессы перекисного окисления (↑ NADH).

Биохимические основы коррекции сердечной недостаточности.

1. Аэрация миокарда - нормализация кровообращения;

2. Нормализация ионного и энергетического баланс:

а) Препараты K⁺ (печеный картофель, изюм, урюк и т.п.);

б) Инъекции препаратов глюкозы, инсулина и K⁺.

3. Сердечные гликозиды (СГ) (наперстянки, ландыша, строфанта Комбе) – дигитоксин, дигоксин, дигонин, конваллятоксин, строфантин K, коргликон.

4. Высокоспецифичные ингибиторы Na⁺/K⁺-АТФазы.

5. Применение ингибиторов кальциевых каналов и антагонистов Ca²⁺

- способствуют снижению концентрации ионов кальция.

6. Препараты, увеличивающие уровень АТФ в миокарде: Рибоксин, аспаркам, панангин, L-Карнитин.

7. Антиоксиданты (комплекс витаминов C, A, E)

8. Бетаин:

Синтез холина в печени – нормализация липопротеидного обмена.

29. Ограничение двигательной активности (гипокинезия). Гипокинезия – существенное ограничение двигательной активности.

Последствия гипокинезии сказываются практически на всех органах – гипокинетический синдром (ГКС).

Схема развития гипокинетического синдрома:

Патогенез ГКС (1-й этап):

• Дефицит проприоцептивной информации

• Стресс (как реакция организма на недостаток проприоцептивной информации)

• Эффекты континсулярных гормонов: катехоламинов, T3, T4, глюкокортикоидов и др.

• Активация протеолиза, липолиза, ГНГ

• Увеличение концентрации ЖК в крови

• Разобщение окисления и фосфорилирования

• Усиление катаболических процессов в организме

• Увеличение теплопродукции

Патогенез ГКС (2-й этап):

• Увеличение потребления кислорода (гипокинетический парадокс)

• Снижение массы мышечной ткани

• протеолиз

• Резорбция костной ткани, остеопороз, ухудшение минерального обмена.

• снижение физ. нагрузки

• Потеря с мочой электролитов Na⁺, K⁺,Ca²⁺

• Как следствие уменьшения количества клеток

• Увеличение частоты спонтанных мутаций

Гипокинетический синдром– диссипативный процесс, вызывающий распад структуры и превращающий ее в тепло, рассеивающееся в окружающей среде. У человека он ассоциирован с развитием 35 групп заболеваний (ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, гипертензия и т.д.).