Приоритет использования субстратов в сердечной мышце для синтеза атф в различных ситуациях

1. Во время приёма пищи (абсорбтивный):

1. глюкоза

2. ВЖК

2. После приёма пищи (постабсорбтивный):

1. ВЖК

2. Глюкоза

3. Кетоновые тела в небольшом количестве

3. Тяжёлая физическая работа:

1. Лактат (цикл Кори)

2. ВЖК

3. Глюкоза

Механизм быстрого переключения на синтез атф

Во всех типах мышц запаса АТФ хватает на очень короткий период. В этой связи особую роль приобретает резервное макроэргическое соединение

1. Креатинфосфат, свободная энергия гидролиза которого больше, чем у АТФ. В период расслабления мышц креатинфосфат образуется из АТФ и креатина, когда потребность в АТФ не столь велика:

АТФ: АДФ + креатинфосфат → АТФ + креатин

Это наиболее быстрый путь регенерации АТФ.

Фосфорилироние креатина катализируется креатинкиназой (КК) При расслаблении мышц АТФ ресинтезируется путём окислительного фосфорилирования. Итак, при сокращении:

АТФ + Н₂О →АДФ + Н₃РО₄

При переходе от покоя к работе используется АТФ, образующийся из КФ.

2. Распад гликогена. Регуляторный фермент – гликогенфосфорилаза – активен в фосфорилированном состоянии, активация происходит под действием киназы-b в присутствии ионов Са²⁺. Таким образом, при мышечной работе сначала используются углеводы и их дериваты (лактат+глюкоза 40%).

3. Распад жиров происходит в печени и жировой ткани. При длительной работе подключаются жиры (22%), при этом увеличивается вклад аэробного процесса и уменьшается доля гликолиза.

4. Некоторое количество АТФ может ресинтезироваться в ходе миоаденилаткиназной реакции:

2АДФ→ АТФ + АМФ

Эта реакция совмещена с гидролизом АТФ во время мышечного сокращения. АМФ служит источником аммиака.

Особенности метаболизма и энергетического обмена в клетках гладкой мускулатуре.

Для гладкой мускулатуры характерная низкая потребность в АТФ в связи с пониженной активностью фермента АТФ – азы, что может быть причиной небольшой скорости ЦТК и дыхательной цепи.

В гладких мышцах значительно меньше миофибриллярных белков, чем в скелетной мышце.

Общее содержание миофибриллярных белков в гладкой мышечной ткани желудка примерно в 2 раза ниже, чем в скелетных мышцах.

Концентрация белков стромы в гладких мышцах выше, чем в скелетной мускулатуре. Для клеток гладкой мускулатуры характерно незначительное содержание гликогена.

5. Особенности метаболизма и энергетического обмена в клетках миокарда.

Сердечная мышца по содержанию ряда химических соединений занимает промежуточное положение между скелетной мускулатурой и гладкими мышцами. Так, общее содержание белкового азота в скелетных мышцах больше, чем в гладкой мускулатуре (миометрий). В сердечной мышце и, особенно, в гладких мышцах значительно меньше миофибриллярных белков, чем в скелетной мышце. Концентрация белков стромы в миокарде выше, чем в скелетной мускулатуре. Известно, что миозин, тропомиозин и тропонин сердечной мышцы и гладкой мускулатуры заметно отличаются по своим физико-химическим свойствам от соответствующих белков скелетной мускулатуры. Отмечены определенные особенности и во фракциях саркоплазматических белков. Саркоплазма гладкой мускулатуры и миокарда в процентном отношении содержит больше миоальбумина, чем саркоплазма скелетной мускулатуры.

Содержание АТФ в сердечной мышце на 1 г ткани (2,60 мкмоль) ниже, чем в скелетной (4,43 мкмоль), но выше, чем в гладкой мускулатуре (1,38 мкмоль). По содержанию гликогена сердечная мышца также занимает промежуточное положение между скелетной и гладкой мускулатурой. По данным С.Е. Северина (1965), как в сердечной, так и в гладкой мускулатуре, обнаруживаются лишь следы ансерина и карнозина (не более 0,1 г на 1 кг сырой массы).

Имеется определённая зависимость между характером работы мышц и содержанием фосфоглицеридов. Миокард, по сравнению с другими мышечными тканями, богаче фосфоглицеридами, при окислении которых, по-видимому, выделяется значительная часть энергии, необходимой для его сокращения.