^Доверху
foto1 foto2 foto3 foto4 foto5

hair saloonД. І. Менделєєв був членом понад 90 академій наук, наукових товариств, університетів різних країн. Назва Менделєєва носить хімічний елемент № 101 (Менделевій), підводний гірський хребет і кратер на зворотному боці Місяця, ряд навчальних закладів та наукових інститутів. У 1962 р. АН СРСР заснувала премію і Золоту медаль ім. Менделєєва за кращі роботи з хімії та хімічної технології.

.
a@chemworld.com.ua

Хімічний Світ

Нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы. (Парацельс)

Особливості обміну речовин у серцевому м’язі при атеросклерозі коронарних артерій

serceСерце є центральним органом серцево-судинної системи, двигуном руху крові. Для своєї роботи воно має бути забезпечене хімічною енергією у вигляді АТФ, яка утворюється в результаті багатьох біохімічних реакцій у серцевому м’язі. Пору­шення однієї з реакцій у цьому ланцюзі призводить до розладу роботи серця.

Робота серця забезпечує перенесення крові й поживних речовин (кисень, енер­гетичний і пластичний матеріал) до органів і тканин та забирає кінцеві продук­ти обміну (С02, сечовину тощо).

Головним енергетичним джерелом для серцево­го м’яза є вуглеводи та вільні жирні кислоти. Використання цих субстратів за­лежить від рівня їх у периферійній крові, що зумовлене співвідношенням вуг­леводів і ліпідів у харчовому раціоні, фізичним та емоційним станом організму. Значні енергетичні затрати потребують постійного забезпечення необхідною кількістю хімічної енергії у вигляді АТФ. Серце поглинає з крові коронарних судин близько 70 % кисню. Синтез великої кількості АТФ забезпечується добре розвиненою структурою мітохондрій. У лівому шлуночку мітохондрії займають близько 30 - 35 % об’єму кардіоміоцитів. Утворення енергії та її використан­ня в серцевому м’язі відображує схема.

Окиснення глюкози в реакціях аеробного гліколізу, ВЖК і лактату через піруват призводить до утворення ацетил-КоА, який надходить у цикл Кребса, де окиснюється до кінцевих продуктів (С02 і Н20), а утворені відновлені нікотинамідні та флавінові ферменти беруть участь у синтезі АТФ, який використо­вується: при скороченні серцевого м’яза (60-70 %), роботі йонних помп (10-15 %), в анаболічних процесах (5-7 %), у тому числі в синтезі білків, нуклеїно­вих кислот і структурних ліпідів.

Ефективність механічної роботи серця можна розглядати як відношення енергії, яку потрібно затратити для нагнітання певного об’єму крові проти опору, що вини­кає в аорті, до енергії, яка вивільняється під час використання кисню. У стані спо­кою вона становить 12 %, а при фізичному навантаженні — 18-25 %.

Атеросклероз коронарних артерій пов’язаний з порушенням метаболізму ліпідів. Він може розвиватися внаслідок різних захворювань (гіпертонія, гіпер- ліпопротеїнемія, гіперурикемія, цукровий діабет) або внаслідок дії патогенних чинників зовнішнього середовища та певного способу життя (стрес, атерогенна дієта, паління, недостатня фізична активність). З погляду морфології атеро­склеротичні зміни полягають у накопиченні ліпідів у судинній стінці та її ущільнення внаслідок фіброзу та звапнення. Ліпіди в стінках артерій перебува­ють як у нерозчинній (кристали холестерину, ліпопротеїни), так і в розчинній (естери холестерину, фосфоліпіди) формах. Надмірне накопичення ліпідів у ци­топлазмі та лізосомах призводить до розпаду клітини. Формування атероскле­ротичної бляшки є наслідком накопичення фіброзно-ліпідного матеріалу, а та­кож утворення тромбів, які виникають у місці розриву судин. Клітинні елемен­ти крові, що містяться в тромбі, зазнають некрозу внаслідок гіпоксії та надмірної кількості кристалізованого холестерину. Потім некротичні ділянки звапнюються. Сформована в такий спосіб атеросклеротична бляшка зумовлює критичне звуження коронарних артерій, виникає ішемія кардіоміоцитів і створюються передумови для повного закриття просвіту судини, яке може мати такий ме­ханізм:

1)             підвищена реактивність ушкодженої ділянки коронарної артерії на судинозвужувальний фактор спричинює підвищене виділення серотоніну внаслідок стимуляції серотонінергічних рецепторів непосмугованих м’язів епікардіальних коронарних артерій, посилену відповідь на інші медіатори — норадреналін, ангіотензин II;

2)             ушкоджений атеросклерозом ендотелій зменшує виділення гуморальних речовин із судинорозширювальними й антиагрегатними властивостями — простацикліну і так званого фактора розслаблення;

3)             зміна фізіологічних властивостей мембрани клітин — рецепторного апа­рату та систем йонного транспорту, можливо, Са2+, у середовищі з високим умі­стом холестерину;

4)             вивільнення з тромбоцитарних агрегантів потужного вазоконстриктора та проагреганта тромбоксану А2, а також серотоніну.

Ішемічна хвороба серця виникає в разі порушення рівноваги між потребою в кисні та його реальним постачанням до міокарда. Порівняно невелика кількість кисню, який залишається в еритроцитах капілярів чи зв’язаний із гемоглобі­ном, швидко використовується. Зменшення вмісту кисню в тканинах зумовлює синюшність шкіри в перші 5-15 с тяжкої ішемії, яка впливає на метаболізм, функції та структуру клітин міокарда і призводить до їх загибелі.

Головна особливість ішемії полягає в тому, що потреба у високоенергетич­них фосфатних сполуках (наприклад, АТФ) є значно вищою, ніж можливість продукування цих сполук. Гальмування окисних процесів призводить до зни­ження рівня клітинної АТФ, а також до накопичення у цитозолі деяких потенційно шкідливих метаболітів (Н+, Са2+, вільні жирні кислоти, лактат, ацетилкофермент-А, ацетилкарнітин, вільні радикали тощо), які порушують клітин­ний гомеостаз і руйнують внутрішньоклітинні структури. Наслідки метаболіч­них та електролітних порушень виявляються нейро- й електрофізіологічними змінами та порушенням скоротливості серця.

Дуже раннім проявом ішемії міокарда є втрата клітинами К+ , що зумовлює появу анаеробного гліколізу та порушення скоротливості серця ще перед істот­ним зниженням рівня АТФ у тканинах. Гіпокаліємія, внутрішньоклітинний аци­доз, накопичення лізофосфоліпідів, а також Кальцію спричинює електрофізіо­логічні зміни на субклітинному рівні. Надмірний уміст Кальцію може мати низ­ку негативних наслідків для міоцита, зумовлюючи, зокрема, активацію протеаз, ліпаз, фосфоліпаз, АТФаз, пригнічення окисного фосфорилування в мітохондріях, кальцифікацію мітохондрій (особливо під час реперфузії міокарда).

Упродовж перших 15 хв гострої ішемії, коли порушення в міоцитах ще є зво­ротними, спостерігаються ультраструктурні зміни: набряк мітохондрій і втра­та ними крист, набряк цілої клітини, агрегація ядерного хроматину вздовж ядер­ної мембрани, зменшення запасів глікогену тощо.

Слід зазначити ще дві ознаки, які відрізняють змінені міоцити від незворотно ушкоджених, а саме: безсистемна зернистість, яка з’являється всередині мітохондріального матриксу, та розриви сарколеми. До складу цих комплексів вхо­дять кальцію фосфат, ліпіди й білки, які, можливо, виникають із мембранних структур і вивільняються внаслідок детергентної дії жирних кислот, ацетилкоферменту-А і ацетил-карнітину.


Раптова реперфузія ішемізованого серця призводить до досить тяжких наслідків, таких як швидке набрякання клітин, вихід ферментів, значне зрос­тання у цитозолі клітин умісту Кальцію, підвищення утворення пероксиднорадикальних сполук (наприклад, у реакції за участю ксантиноксидази), що спри­чинює розрив сарколеми.

Лабораторні дослідження сприяють ранньому виявленню порушень у ліпідно­му обміні і є вирішальними для профілактики та лікування ішемічної хвороби серця. Вони пов’язані з визначенням загального рівня холестерину, HDL-холестерину (фактор ризику) і НОb-холестерину (фактор захисту), тригліцеридів у сироватці крові.

Сайт створений у 2011 році. Контакти: a@chemworld.com.ua