Гипокинетический синдром, основы патогенеза

• Гипокинезия– существенное ограничение двигательной активности.

• Объем двигательной активности за последние 100 лет уменьшился в 20 раз.

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

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

Механизм развития ГКС

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, пьезоэлектроэффект.

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

• Как следствие уменьшения количества клеток

• Увеличение частоты спонтанных мутаций

• Следствие высокой концентрации NADHгенерация АФК.

Патогенез ГКС (вывод)

• Гипокинетический синдром– диссипативный процесс, вызывающий распад структуры и превращающий ее в тепло, рассеивающееся в окружающей среде.

Типы мышечных волокон, их характеристика (белые, красные, смешанные).

Поперечно-полосатые мышцы

• Скелетные мышцы

• Белые мышцы (быстрые)

• Красные мышцы (медленные)

• Сердечная мышца

Скелетные мышцы (2 типа)

• Красные мышцы, способные к продолжительной деятельности.

• Богаты гемопротеидами:

• Хорошее кровоснабжение – гемоглобин.

• Запас кислорода – миоглобин.

• Большое количество митохондрий – цитохромы.

• Преобладает аэробный метаболизм, главный энергоресурс – окисление жиров.

• Малый , хорошо кровоснабжаются, много митохондрий, СР менее развит, активнаCa²⁺-АТФаза, запасы эндогенного субстрата – жир (ТГ),

• Энергообеспечение – аэробные процессы

• Белые мышцы, функционирующие в импульсном режиме (недолго и быстро).

• Главный энергоресурс – запасы гликогена, анаэробный гликолиз.

• большой , запас эндогенный субстратов (гликоген, креатинфосфат), хорошо развит саркоплазматический ретикулум (СР),

• основной энергетический процесс – анаэробный гликолиз

Автономность мышечной ткани (запас субстратов, кислорода, макроэргов, набор ферментов, стабилизирующих атф. Субстраты метаболизма

• Мышечная ткань использует разные субстраты метаболизма: глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела.

• Скелетные мышцы различаются по энергозатратам в зависимости от их активности.

• В покоящейся мышце главным энергетическим субстратом являются жирные кислоты:

• При физической нагрузке главным субстратом становится глюкоза.

• Поэтому в мышцах имеется значительный запас гликогена.

Гликоген мышечной ткани

• В скелетных мышцах хранится около ¾ всего гликогена организма.

• В печени – большая часть из оставшейся ¼.

• Глюкоза не может выйти из мышц, так как в мышцах отсутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза.

Лактат, аланин, циклы Кори и Фелига

• При физической нагрузке скорость анаэробного гликолиза в мышце выше, чем цикла Кребса лактат накапливается и выходит из клеток.

• Другой продукт метаболизма – аланин – образуется при переаминировании пирувата.

• И лактат, и пируват транспортируются с кровотоком в печень, где снова превращаются в глюкозу (ГНГ).

• Глюкозо-лактатный цикл (Кори).

• Глюкозо-аланиновый цикл (Фелига).

Белки

• Мышечные белкитакже могут использоваться для энергообеспечения.

• Однако этот процесс энергетически невыгоден и вреден – снижает шансы на выживаемость организма.

• Поэтому катаболизм мышечных белков в нормальном состоянии минимален, увеличивается лишь в крайнем случае (напр. при голодании).

Энергетический резерв: Креатинфосфат

• В мышцах, наряду с АТФ, имеется дополнительный энергетический резерв – креатинфосфат (КФ).

• Содержание КФ может в 5-7 раз превышать концентрацию АТФ.

• Высокая концентрация в клетке АТФ невозможна – тормозятся основные пути энергетического метаболизма.

• КФ быстро расходуется в начальном периоде физической нагрузки, поэтому, как и запасы гликогена, должен восполняться в периоде покоя.

Энергетический метаболизм мышц

• При интенсивной мышечной работе:

• АТФ^4-→ АДФ^3-+ Фн^2-+H⁺

• актомиозин проявляет свойства АТФ-азы;

Дипептиды: ансерин и карнозин

• Закислению препятствуют буферные дипептиды ансериникарнозин, содержащиегистидин.

• Скорость гидролиза АТФ превышает скорость его синтеза.

• АДФ накапливается, но не используется ни в каких реакциях, кромеаденилаткиназной:

• 2 АДФ ↔ АТФ + АМФ (миоаденилаткиназа)

• В ходе аденилаткиназной реакции накапливается АМФ. Снижает его концентрацию фермент АМФ-дезаминаза:

• АМФ → ИМФ + NH₃